Industria giapponese dei nuovi materiali

Il Giappone è molto più avanti in queste tre tecnologie principali, lasciando indietro il resto del paese.

La prima a sopportare il peso è la quinta generazione di materiale monocristallino per le pale dei motori a turbina più recenti.Poiché l'ambiente di lavoro della pala della turbina è molto duro, è necessario mantenere una velocità estremamente elevata di decine di migliaia di giri a temperature e pressioni estremamente elevate.Pertanto, le condizioni e i requisiti per la resistenza al creep ad alta temperatura e alta pressione sono molto rigidi.La soluzione migliore per la tecnologia odierna è allungare il confinamento del cristallo in una direzione.Rispetto ai materiali convenzionali, non è presente alcun bordo dei grani, il che migliora notevolmente la robustezza e la resistenza allo scorrimento alle alte temperature e all'alta pressione.Esistono cinque generazioni di materiali monocristallini nel mondo.Più si arriva all’ultima generazione, meno si vede l’ombra dei vecchi paesi sviluppati come gli Stati Uniti e il Regno Unito, per non parlare della superpotenza militare Russia.Se il monocristallo di quarta generazione e la Francia riescono a malapena a supportarlo, il livello tecnologico del monocristallo di quinta generazione non può che essere il mondo del Giappone.Pertanto, il miglior materiale monocristallino al mondo è il monocristallo di quinta generazione TMS-162/192 sviluppato dal Giappone.Il Giappone è diventato l’unico paese al mondo in grado di produrre materiali monocristallini di quinta generazione e ha il diritto assoluto di parlare nel mercato mondiale..Prendiamo come confronto il materiale delle pale della turbina del motore F119/135 CMSX-10, cristallo singolo ad alte prestazioni di terza generazione utilizzato negli F-22 e F-35 degli Stati Uniti.I dati di confronto sono i seguenti.Il classico rappresentante del monocristallo di tre generazioni è la resistenza allo scorrimento del CMSX-10.Sì: 1100 gradi, 137Mpa, 220 ore.Questo è già il livello più alto dei paesi sviluppati in Occidente.

Seguito dal materiale in fibra di carbonio leader a livello mondiale del Giappone.Grazie alla sua leggerezza e all'elevata resistenza, la fibra di carbonio è considerata dall'industria militare il materiale più ideale per la produzione di missili, in particolare dei migliori missili balistici intercontinentali.Ad esempio, il missile “Dwarf” degli Stati Uniti è un piccolo e solido missile strategico intercontinentale degli Stati Uniti.Può manovrare su strada per migliorare la sopravvivenza prima del lancio del missile e viene utilizzato principalmente per colpire pozzi missilistici sotterranei.Il missile è anche il primo missile strategico intercontinentale al mondo con guida completa, che utilizza nuovi materiali e tecnologie giapponesi.

Esiste un grande divario tra la qualità, la tecnologia e la scala di produzione della fibra di carbonio della Cina e i paesi stranieri, in particolare la tecnologia della fibra di carbonio ad alte prestazioni è completamente monopolizzata o addirittura bloccata dai paesi sviluppati in Europa e America.Dopo anni di ricerca, sviluppo e produzione di prova, non abbiamo ancora padroneggiato la tecnologia di base della fibra di carbonio ad alte prestazioni, quindi ci vuole ancora tempo per localizzare la fibra di carbonio.Vale la pena ricordare che la nostra fibra di carbonio di grado T800 veniva prodotta solo in laboratorio.La tecnologia giapponese supera di gran lunga la fibra di carbonio T800 e T1000, ha già occupato il mercato e prodotta in serie.In effetti, il T1000 è proprio il livello di produzione di Toray in Giappone negli anni '80.Si può vedere che la tecnologia giapponese nel campo della fibra di carbonio è almeno 20 anni avanti rispetto ad altri paesi.

Ancora una volta il nuovo materiale principale utilizzato sui radar militari.La tecnologia più critica del radar ad allineamento di fase attivo si riflette nei componenti del ricetrasmettitore T/R.In particolare, il radar AESA è un radar completo composto da migliaia di componenti ricetrasmettitori.I componenti T/R sono spesso confezionati con almeno uno e al massimo quattro materiali chip semiconduttori MMIC.Questo chip è un microcircuito che integra i componenti del ricetrasmettitore di onde elettromagnetiche del radar.Non è solo responsabile dell’emissione delle onde elettromagnetiche, ma anche responsabile della loro ricezione.Questo chip è inciso fuori dal circuito sull'intero wafer del semiconduttore.Pertanto, la crescita dei cristalli di questo wafer semiconduttore è la parte tecnica più critica dell’intero radar AESA.

 

Di Jessica

 


Orario di pubblicazione: 04-marzo-2022