Японская промышленность новых материалов

Япония далеко впереди по этим трем ведущим технологиям, оставляя остальную часть страны позади.

Первым, кто примет на себя основной удар, станет пятое поколение монокристаллического материала для новейших лопаток газотурбинных двигателей.Поскольку рабочая среда турбинной лопатки очень суровая, ей необходимо поддерживать чрезвычайно высокую скорость в десятки тысяч оборотов при чрезвычайно высокой температуре и высоком давлении.Поэтому условия и требования к сопротивлению ползучести при высокой температуре и высоком давлении очень жесткие.Лучшее решение для сегодняшних технологий — растянуть кристаллическую границу в одном направлении.По сравнению с обычными материалами здесь нет границ зерен, что значительно повышает прочность и сопротивление ползучести при высоких температурах и высоких давлениях.В мире существует пять поколений монокристаллических материалов.Чем больше вы приближаетесь к последнему поколению, тем меньше вы можете увидеть тень старых развитых стран, таких как США и Великобритания, не говоря уже о военной сверхдержаве России.Если монокристалл четвертого поколения и Франция едва могут его поддерживать, то уровень технологии монокристалла пятого поколения может быть только миром Японии.Таким образом, лучшим в мире монокристаллическим материалом является монокристалл TMS-162/192 пятого поколения, разработанный в Японии.Япония стала единственной страной в мире, которая может производить монокристаллические материалы пятого поколения и имеет абсолютное право выступать на мировом рынке..Для сравнения возьмем высокопроизводительный монокристалл третьего поколения CMSX-10 из материала лопаток турбины двигателя F119/135, используемый в американских F-22 и F-35.Данные сравнения следующие.Классическим представителем монокристалла третьего поколения является сопротивление ползучести CMSX-10.Да: 1100 градусов, 137 МПа, 220 часов.Это уже верхний уровень развитых стран Запада.

За ним следует ведущий в мире японский материал из углеродного волокна.Благодаря легкому весу и высокой прочности углеродное волокно рассматривается в военной промышленности как самый идеальный материал для изготовления ракет, особенно топовых межконтинентальных баллистических ракет.Например, ракета США «Карлик» — это небольшая прочная межконтинентальная стратегическая ракета США.Он может маневрировать на дороге для повышения живучести ракеты перед пуском и в основном используется для поражения подземных ракетных скважин.Ракета также является первой в мире межконтинентальной стратегической ракетой с полным наведением, в которой используются новые японские материалы и технологии.

Существует большой разрыв между качеством, технологиями и масштабами производства углеродного волокна в Китае и зарубежными странами, особенно технология высокоэффективного углеродного волокна полностью монополизирована или даже заблокирована развитыми странами Европы и Америки.После многих лет исследований, разработок и пробного производства мы еще не освоили основную технологию высокопроизводительного углеродного волокна, поэтому для локализации углеродного волокна все еще требуется время.Стоит отметить, что раньше наше углеродное волокно марки Т800 производилось только в лаборатории.Японская технология намного превосходит T800, а углеродное волокно T1000 уже заняло рынок и производится серийно.На самом деле T1000 — это всего лишь производственный уровень Toray в Японии 1980-х годов.Видно, что технологии Японии в области углеродного волокна опережают другие страны как минимум на 20 лет.

И снова ведущий новый материал, используемый в военных радарах.Наиболее важная технология радара с активной фазированной решеткой отражена в компонентах приемопередающего приемопередатчика.В частности, радар с АФАР представляет собой полноценный радар, состоящий из тысяч компонентов приемопередатчика.Компоненты T/R часто комплектуются по меньшей мере одним и не более чем четырьмя материалами полупроводниковых микросхем MMIC.Этот чип представляет собой микросхему, которая объединяет компоненты приемопередатчика электромагнитных волн радара.Он отвечает не только за излучение электромагнитных волн, но и за их прием.Этот чип вытравлен из схемы на всей полупроводниковой пластине.Таким образом, выращивание кристаллов этой полупроводниковой пластины является наиболее важной технической частью всего радара с АФАР.

 

Джессика

 


Время публикации: 04 марта 2022 г.