Saskaņā ar jaunākajām ziņām Kalifornijā bāzētais MATECH ir parakstījis līgumu ar ievērojamu aizsardzības darbuzņēmēju par hiperskaņas raķešu korpusu izstrādi lidojuma testēšanai, izmantojot uzņēmuma ar oglekļa šķiedru pastiprinātus ZrOC (C/ZrOC) keramikas-matricas kompozītmateriālus.2023. , MATECH šī gada programmai veiksmīgi saražoja 50 kilogramus keramikas-matricas kompozītmateriāla (CMC).
MATECH izstrādātie īpaši augstas temperatūras (UHT) īpaši stabili strukturālie izolatori palīdz pārvarēt augstas temperatūras izaicinājumus, kas saistīti ar hiperskaņas raķešu korpusiem lielā ātrumā; šīs raķešu korpusi kļūst ļoti karsti, kad tās tiek lidotas hiperskaņas apstākļos, tāpēc, jo ātrāk tās lido, jo karstāks tās kļūst.
MATECH C/ZrOC keramikas matricas kompozīts ir zemas ablācijas hiperskaņas materiāls, kas ir zemas izmaksas, mērogojams un viegli izgatavojams. Tas ir pārbaudīts temperatūrā virs 2760 grādiem pie ārkārtēja dīkstāves spiediena vairākās valdības laboratorijās. Turklāt uzņēmums saka, ka šī keramikas kompozītmateriāla ražošanas izmaksas ir vienādas vai mazākas par smagākiem, mazāk spējīgiem metāla kolēģiem.
Papildus hiperskaņas raķešu korpusiem aizsardzībai, MATECH C/ZrOC termiskās aizsardzības sistēma (TPS) ir ideāli piemērota atkārtoti lietojamiem siltuma vairogiem komerciālos kosmosa kuģos. Turklāt MATECH C/ZrOC var izturēt ārkārtējās siltuma plūsmas, ko rada Mēness atgriešanās un Marsa atgriešanās.
MATECH ilgtermiņa saistības attiecībā uz īpaši augstas temperatūras kompozītmateriāliem
Kopš dibināšanas 1989. gadā MATECH ir apņēmies komercializēt augstas un īpaši augstas temperatūras (UHT) keramikas šķiedras un keramikas matricas kompozītmateriālu tehnoloģijas. MATECH ir izstrādājis virkni pirmskeramikas polimēru silīcija karbīda (SiC) ražošanai. , silīcija nitrīds/silīcija karbīds (SiNC), silīcija oksīda ogleklis (SOC), silīcija nitrīds (Si3N4) un hafnocēna karbīds (HfC). Visi šie tiek izmantoti augstas temperatūras strukturālos lietojumos.
Hiperskaņas deguna uzgaļi neapšaubāmi ir visprasīgākie īpaši augstas temperatūras (UHT) pielietojumi raķešu materiāliem. Formas saglabāšana ir ļoti svarīga raķetes darbībai. Augsta blīvuma termiski presēta keramika, piemēram, silīcija karbīds, nodrošina zemāko oksidācijas un ablācijas ātrumu. Tomēr keramikai ir slikta termiskā triecienizturība un zema stingrība. Turpretim keramikas matricas kompozītmateriāli (CMC) piedāvā augstu izturību.
Pašlaik parastā keramikas matricas kompozītmateriālu sagatavošanas metode ir sākt ar 40-50% blīvuma CMC un pēc tam izmantot lauka palīgmetodes saķepināšanas metodi (FAST), kas beidzas ar blīvumu, kas ir tālu no 100% un ļoti slikti darbojas kā šķiedras. tiek iznīcinātas. Tāpēc uzņēmums atzina, ka jau no sagataves sākuma ir jābūt blīvākam ar porainību līdz 7-10%, ko uzņēmums kopš tā laika ir veiksmīgi pierādījis, ka to var sasniegt mazāk nekā 10 minūtēs ar līdz pat 99,9% blīvu SiC/ SiC ar tādu izturību un stingrību, kāda tiek gaidīta no CMC.
Oglekļa-oglekļa (C/C) kompozītmateriāli pirmo reizi tika izstrādāti 1958. gadā kā ballistisks atkārtotas ieplūdes deguna galu materiāls, un, lai gan augsta blīvuma oglekļa-oglekļa (HDCC) kompozītmateriāliem ir lieliskas īpašības, tiem ir ļoti augsts ablācijas ātrums augstā temperatūrā un stāvošā stāvoklī. plūsmas spiedieni. Pamatojoties uz to, MATECH izstrādāja ļoti zemu ablācijas ātruma hiperskaņas materiālu, kas pazīstams kā C/ZrOC kompozītmateriāli, kas ir zemas izmaksas, masveidā ražojami un viegli izgatavojami. Ar spēcīgu atbalstu no ASV Raķešu aizsardzības aģentūras MATECH ir ieguvis iepriekšējas kvalifikācijas statusu hiperskaņas un pretraķešu aizsardzības lietojumiem saviem īpaši augstas temperatūras (UHT) C/ZrOC TPS un dzinējspēka variantiem. Tie tika īpaši izstrādāti augstai veiktspējai un ražošanas vienkāršībai, lai apmierinātu kritiskās aizsardzības un civilās telpas vajadzības.
Janvārī MATECH paziņoja, ka ir izstrādājis īpaši augsta blīvuma oglekļa šķiedru pastiprinātas oglekļa matricas (C/C) kompozītmateriālus. Šī revolucionārā jaunā tehnoloģija padarīs C/C kompozītmateriālus 20 reizes izturīgākus pret ablāciju un oksidāciju nekā pašlaik pieejamie C/C materiāli, un ir paredzēts, ka tos izmantos prasīgos priekšgala un priekšējās malas komponentos, piemēram, hiperskaņas raķetēs un ballistisko atkārtotu ieeju.