SiC/SiCОбладает превосходной термостойкостью и заменит суперсплавы в применении в авиационных двигателях.
Высокое отношение тяги к весу является целью передовых авиационных двигателей. Однако с увеличением отношения тяги к весу температура на входе в турбину постоянно возрастает, и существующие системы материалов из суперсплавов с трудом соответствуют требованиям передовых авиационных двигателей. Например, температура на входе в турбину существующих двигателей с отношением тяги к весу уровня 10 достигает 1500℃, в то время как средняя температура на входе в двигатели с отношением тяги к весу 12–15 превышает 1800℃, что значительно выше рабочей температуры суперсплавов и интерметаллических соединений.
В настоящее время никелевые суперсплавы с наилучшей жаростойкостью достигают лишь около 1100℃. Рабочая температура SiC/SiC может быть увеличена до 1650℃, что делает его наиболее идеальным материалом для конструкции горячей части авиационных двигателей.
В Европе, Соединенных Штатах и других странах с развитой авиацией,SiC/SiCНашла практическое применение и получила массовое производство в стационарных частях авиационных двигателей, включая M53-2, M88, M88-2, F100, F119, EJ200, F414, F110, F136 и другие типы военных/гражданских авиационных двигателей; применение вращающихся частей все еще находится на стадии разработки и испытаний. Фундаментальные исследования в Китае начались медленно, и существует огромный разрыв между ними и прикладными инженерными исследованиями за рубежом, но также были достигнуты определенные успехи.
В январе 2022 года Северо-Западный политехнический университет успешно провел первые летные испытания нового типа композитного материала на основе керамической матрицы, созданного с использованием отечественных материалов для изготовления турбинного диска авиационного двигателя. Это также стало первым случаем оснащения отечественного ротора из композитного материала на основе керамической матрицы испытательной платформой для полетов, а также способствовало продвижению применения компонентов из композитных материалов на основе керамической матрицы в крупномасштабных беспилотных летательных аппаратах (БПЛА)/дронах.
Дата публикации: 23 августа 2022 г.