Ιαπωνική βιομηχανία νέων υλικών

Η Ιαπωνία είναι πολύ μπροστά σε αυτές τις τρεις κορυφαίες τεχνολογίες, αφήνοντας πίσω την υπόλοιπη χώρα.

Το πρώτο που επωμίστηκε το μεγαλύτερο βάρος είναι η πέμπτη γενιά μονοκρύσταλλου υλικού για τα τελευταία πτερύγια τουρμπίνας.Επειδή το περιβάλλον εργασίας του πτερυγίου του στροβίλου είναι πολύ σκληρό, χρειάζεται να διατηρεί εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα δεκάδων χιλιάδων στροφών κάτω από εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση.Επομένως, οι συνθήκες και οι απαιτήσεις για αντοχή σε ερπυσμό υπό υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση είναι πολύ σκληρές.Η καλύτερη λύση για τη σημερινή τεχνολογία είναι να τεντώσετε το κρύσταλλο προς μία κατεύθυνση.Σε σύγκριση με τα συμβατικά υλικά, δεν υπάρχει όριο κόκκων, το οποίο βελτιώνει σημαντικά την αντοχή και την αντίσταση ερπυσμού σε υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση.Υπάρχουν πέντε γενιές μονοκρυσταλλικών υλικών στον κόσμο.Όσο περισσότερο φτάνεις στην τελευταία γενιά, τόσο λιγότερο μπορείς να δεις τη σκιά των παλιών ανεπτυγμένων χωρών όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες και το Ηνωμένο Βασίλειο, πόσο μάλλον η στρατιωτική υπερδύναμη Ρωσία.Εάν το μονοκρύσταλλο τέταρτης γενιάς και η Γαλλία μετά βίας μπορούν να το υποστηρίξουν, το επίπεδο τεχνολογίας μονοκρύσταλλου πέμπτης γενιάς μπορεί να είναι μόνο ο κόσμος της Ιαπωνίας.Ως εκ τούτου, το κορυφαίο μονοκρυσταλλικό υλικό στον κόσμο είναι το μονοκρύσταλλο TMS-162/192 πέμπτης γενιάς που αναπτύχθηκε από την Ιαπωνία.Η Ιαπωνία έχει γίνει η μόνη χώρα στον κόσμο που μπορεί να κατασκευάζει μονοκρυσταλλικά υλικά πέμπτης γενιάς και έχει απόλυτο δικαίωμα να μιλάει στην παγκόσμια αγορά..Πάρτε για σύγκριση το υλικό πτερυγίων του στροβίλου κινητήρα F119/135 CMSX-10 τρίτης γενιάς υψηλής απόδοσης μονοκρύσταλλο που χρησιμοποιείται στα αμερικανικά F-22 και F-35.Τα συγκριτικά δεδομένα έχουν ως εξής.Ο κλασικός εκπρόσωπος του μονοκρυστάλλου τριών γενεών είναι η αντίσταση ερπυσμού του CMSX-10.Ναι: 1100 μοίρες, 137Mpa, 220 ώρες.Αυτό είναι ήδη το κορυφαίο επίπεδο των αναπτυγμένων χωρών στη Δύση.

Ακολουθεί το κορυφαίο παγκοσμίως υλικό από ανθρακονήματα της Ιαπωνίας.Λόγω του μικρού βάρους και της υψηλής αντοχής τους, οι ίνες άνθρακα θεωρούνται από τη στρατιωτική βιομηχανία ως το ιδανικότερο υλικό για την κατασκευή πυραύλων, ιδιαίτερα των κορυφαίων ICBM.Για παράδειγμα, ο πύραυλος «Dwarf» των Ηνωμένων Πολιτειών είναι ένας μικρός συμπαγής διηπειρωτικός στρατηγικός πύραυλος των Ηνωμένων Πολιτειών.Μπορεί να κάνει ελιγμούς στο δρόμο για να βελτιώσει την ικανότητα επιβίωσης του πυραύλου πριν από την εκτόξευση και χρησιμοποιείται κυρίως για να χτυπήσει υπόγεια φρεάτια πυραύλων.Ο πύραυλος είναι επίσης ο πρώτος διηπειρωτικός στρατηγικός πύραυλος στον κόσμο με πλήρη καθοδήγηση, ο οποίος χρησιμοποιεί νέα ιαπωνικά υλικά και τεχνολογίες.

Υπάρχει ένα μεγάλο χάσμα μεταξύ της ποιότητας, της τεχνολογίας και της κλίμακας παραγωγής των ανθρακονημάτων της Κίνας και των ξένων χωρών, ειδικά η τεχνολογία ανθρακονημάτων υψηλής απόδοσης μονοπωλείται πλήρως ή ακόμη και μπλοκαρισμένη από ανεπτυγμένες χώρες στην Ευρώπη και την Αμερική.Μετά από χρόνια έρευνας και ανάπτυξης και δοκιμαστικής παραγωγής, δεν έχουμε κατακτήσει ακόμη τη βασική τεχνολογία των ανθρακονημάτων υψηλής απόδοσης, επομένως χρειάζεται ακόμα χρόνος για να εντοπιστούν οι ίνες άνθρακα.Αξίζει να αναφέρουμε ότι οι ίνες άνθρακα ποιότητας T800 παράγονταν μόνο στο εργαστήριο.Η ιαπωνική τεχνολογία υπερβαίνει κατά πολύ την T800 και T1000 ανθρακονήματα έχουν ήδη καταλάβει την αγορά και έχουν παραχθεί μαζικά.Στην πραγματικότητα, το T1000 είναι απλώς το επίπεδο κατασκευής της Toray στην Ιαπωνία τη δεκαετία του 1980.Μπορεί να φανεί ότι η τεχνολογία της Ιαπωνίας στον τομέα των ανθρακονημάτων είναι τουλάχιστον 20 χρόνια μπροστά από άλλες χώρες.

Για άλλη μια φορά το κορυφαίο νέο υλικό που χρησιμοποιείται σε στρατιωτικά ραντάρ.Η πιο κρίσιμη τεχνολογία του ραντάρ ενεργής συστοιχίας φάσης αντανακλάται στα εξαρτήματα του πομποδέκτη T/R.Συγκεκριμένα, το ραντάρ AESA είναι ένα πλήρες ραντάρ που αποτελείται από χιλιάδες εξαρτήματα πομποδέκτη.Τα εξαρτήματα T/R συσκευάζονται συχνά από τουλάχιστον ένα και το πολύ τέσσερα υλικά τσιπ ημιαγωγών MMIC.Αυτό το τσιπ είναι ένα μικροκύκλωμα που ενσωματώνει τα στοιχεία πομποδέκτη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων του ραντάρ.Δεν είναι μόνο υπεύθυνο για την έξοδο ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, αλλά και υπεύθυνο για τη λήψη τους.Αυτό το τσιπ είναι χαραγμένο έξω από το κύκλωμα σε ολόκληρη τη γκοφρέτα ημιαγωγών.Επομένως, η ανάπτυξη κρυστάλλων αυτής της γκοφρέτας ημιαγωγών είναι το πιο κρίσιμο τεχνικό μέρος ολόκληρου του ραντάρ AESA.

 

Από την Τζέσικα

 


Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-04-2022