Японська промисловість нових матеріалів

Японія далеко попереду в цих трьох найкращих технологіях, відставляючи решту країни позаду.

Першим, на кого покладається основний удар, є монокристалічний матеріал п’ятого покоління для останніх лопаток турбінних двигунів.Оскільки робоче середовище лопаті турбіни дуже суворе, вона повинна підтримувати надзвичайно високу швидкість у десятки тисяч обертів за надзвичайно високої температури та високого тиску.Тому умови та вимоги до опору повзучості при високій температурі та високому тиску дуже суворі.Найкращим рішенням для сучасних технологій є розтягування кристалічного обмеження в одному напрямку.У порівнянні зі звичайними матеріалами тут немає меж зерен, що значно покращує міцність і стійкість до повзучості при високій температурі та високому тиску.У світі існує п'ять поколінь монокристалічних матеріалів.Чим більше ви досягаєте останнього покоління, тим менше ви можете побачити тінь старих розвинутих країн, таких як Сполучені Штати та Сполучене Королівство, не кажучи вже про військову супердержаву Росію.Якщо монокристал четвертого покоління та Франція ледь можуть його підтримувати, то технологічний рівень монокристала п’ятого покоління може бути лише світом Японії.Таким чином, найкращим монокристалом у світі є монокристал п’ятого покоління TMS-162/192, розроблений Японією.Японія стала єдиною країною в світі, яка може виробляти монокристалічні матеріали п'ятого покоління і має повне право виступати на світовому ринку..Візьмемо для порівняння матеріал лопатей турбіни двигуна F119/135 CMSX-10 високопродуктивного монокристалу третього покоління, який використовується в американських F-22 і F-35.Дані порівняння такі.Класичним представником монокристалів трьох поколінь є стійкість до повзучості CMSX-10.Так: 1100 градусів, 137 МПа, 220 годин.Це вже вищий рівень розвинених країн Заходу.

За ним іде японський провідний у світі матеріал з вуглецевого волокна.Завдяки легкій вазі і високій міцності вуглецеве волокно вважається у військовій промисловості найбільш ідеальним матеріалом для виготовлення ракет, особливо топових МБР.Наприклад, ракета США «Карлик» — невелика твердопаливна міжконтинентальна стратегічна ракета США.Він може маневрувати на дорозі, щоб підвищити передстартову живучість ракети, і в основному використовується для ураження підземних ракетних колодязів.Ракета також є першою в світі міжконтинентальною стратегічною ракетою з повним наведенням, яка використовує нові японські матеріали та технології.

Існує великий розрив між якістю, технологією та масштабом виробництва вуглецевого волокна в Китаї та іноземними країнами, особливо високоефективна технологія вуглецевого волокна повністю монополізована або навіть заблокована розвиненими країнами Європи та Америки.Після років досліджень, розробок і пробного виробництва ми ще не опанували основну технологію високоефективного вуглецевого волокна, тому для локалізації вуглецевого волокна ще потрібен час.Варто зазначити, що наше вуглецеве волокно класу T800 раніше виготовлялося лише в лабораторії.Японська технологія значно перевершує вуглецеве волокно T800 і T1000, яке вже зайняло ринок і виробляється масово.Насправді T1000 — це лише рівень виробництва Toray у Японії 1980-х років.Можна побачити, що технології Японії в галузі вуглецевого волокна принаймні на 20 років випереджають інші країни.

Знову провідний новий матеріал, який використовується на військових радарах.Найважливіша технологія радара з активною фазованою решіткою відображена в компонентах трансивера T/R.Зокрема, радар AESA — це повний радар, що складається з тисяч трансиверних компонентів.Компоненти T/R часто упаковані принаймні одним і щонайбільше чотирма напівпровідниковими матеріалами мікросхеми MMIC.Ця мікросхема є мікросхемою, яка об’єднує компоненти приймача електромагнітних хвиль радара.Він відповідає не тільки за вихід електромагнітних хвиль, а й відповідає за їх прийом.Цей чіп викарбувано поза схемою на всій напівпровідниковій пластині.Тому зростання кристалів цієї напівпровідникової пластини є найважливішою технічною частиною всього радара AESA.

 

Від Джесіки

 


Час публікації: 04.03.2022