SiC/SiCweist eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit auf und wird Superlegierungen in Flugzeugtriebwerken ersetzen.
Ein hohes Schub-Gewichts-Verhältnis ist das Ziel moderner Triebwerke. Mit steigendem Schub-Gewichts-Verhältnis erhöht sich jedoch die Turbineneintrittstemperatur, und die bestehenden Superlegierungen genügen den Anforderungen moderner Triebwerke kaum. Beispielsweise erreicht die Turbineneintrittstemperatur von Triebwerken mit einem Schub-Gewichts-Verhältnis von 10 bereits 1500 °C, während die durchschnittliche Eintrittstemperatur von Triebwerken mit einem Schub-Gewichts-Verhältnis von 12 bis 15 1800 °C übersteigt. Dies liegt weit über der Betriebstemperatur von Superlegierungen und intermetallischen Verbindungen.
Aktuell erreicht die hitzebeständigste Nickelbasis-Superlegierung nur Temperaturen um die 1100 °C. Die Einsatztemperatur von SiC/SiC kann auf 1650 °C erhöht werden, wodurch es als ideales Werkstoffmaterial für Heißteilstrukturen in Flugzeugtriebwerken gilt.
In Europa, den Vereinigten Staaten und anderen Ländern mit entwickelter LuftfahrtindustrieSiC/SiCDie Technologie hat sich in der Praxis bewährt und wird in Serie gefertigt, unter anderem bei stationären Triebwerkskomponenten wie M53-2, M88, M88-2, F100, F119, EJ200, F414, F110, F136 und anderen militärischen/zivilen Triebwerkstypen. Die Anwendung bei rotierenden Komponenten befindet sich noch in der Entwicklungs- und Testphase. Die Grundlagenforschung in China verlief schleppend, und es besteht ein erheblicher Abstand zur angewandten Forschung im Ausland, dennoch wurden auch hier Erfolge erzielt.
Im Januar 2022 wurde an der Polytechnischen Universität Nordwestchinas ein neuartiger Keramikmatrix-Verbundwerkstoff unter Verwendung heimischer Materialien für den Bau einer Flugzeugtriebwerksturbinenscheibe erfolgreich im ersten Flugtest getestet. Es handelt sich dabei auch um den ersten inländischen Rotor aus Keramikmatrix-Verbundwerkstoff, der mit einer Flugtestplattform ausgestattet ist. Darüber hinaus fördert er die großflächige Anwendung von Keramikmatrix-Verbundwerkstoffkomponenten in unbemannten Luftfahrzeugen (UAV)/Drohnen.
Veröffentlichungsdatum: 23. August 2022