Menurut berita terkini, MATECH yang berpangkalan di California telah menandatangani kontrak dengan kontraktor pertahanan terkemuka untuk pembangunan perumahan peluru berpandu hipersonik untuk ujian penerbangan menggunakan komposit matriks seramik ZrOC (C/ZrOC) bertetulang gentian karbon syarikat itu. Pada 2023 , MATECH berjaya menghasilkan 50 kilogram bahan komposit seramik-matriks (CMC) untuk program tahun ini.
Pembangunan suhu ultra-tinggi (UHT), penebat struktur yang sangat stabil dari segi dimensi membantu mengatasi cabaran suhu tinggi yang berkaitan dengan selongsong peluru berpandu hipersonik pada kelajuan tinggi; selongsong peluru berpandu ini menjadi sangat panas apabila ia diterbangkan dalam keadaan hipersonik, jadi semakin cepat ia terbang, semakin panas ia.
Komposit matriks seramik C/ZrOC MATECH ialah bahan hipersonik ablasi rendah yang kos rendah, berskala dan mudah dibuat. Ia telah diuji pada suhu ke atas 2760 darjah pada tekanan pegun yang melampau di pelbagai makmal kerajaan. Di samping itu, syarikat itu berkata kos pembuatan komposit berasaskan seramik ini adalah sama atau kurang daripada rakan logam yang lebih berat dan kurang berkemampuan.
Selain selongsong peluru berpandu hipersonik untuk pertahanan, Sistem Perlindungan Termal (TPS) C/ZrOC MATECH sangat sesuai untuk perisai haba boleh guna semula pada kapal angkasa komersial. Di samping itu, C/ZrOC MATECH boleh menahan fluks haba melampau pemulangan bulan dan kepulangan Marikh.
Komitmen Jangka Panjang MATECH terhadap Komposit Suhu Ultra Tinggi
Sejak penubuhannya pada tahun 1989, MATECH telah komited untuk pengkomersilan gentian seramik suhu tinggi dan ultra-tinggi (UHT) dan teknologi komposit matriks seramik. MATECH telah membangunkan rangkaian polimer pra-seramik untuk fabrikasi Silicon Carbide (SiC) , Silicon Nitride/Silicon Carbide (SiNC), Silicon Oxide Carbon (SOC), Silicon Nitride (Si3N4) dan Hafnocene Carbide (HfC). Semua ini digunakan dalam aplikasi struktur suhu tinggi.
Hujung hidung hipersonik boleh dikatakan aplikasi suhu ultra tinggi (UHT) yang paling menuntut untuk bahan peluru berpandu. Mengekalkan bentuk adalah penting untuk operasi peluru berpandu. Seramik bertekanan haba berketumpatan tinggi seperti silikon karbida memberikan kadar pengoksidaan dan ablasi yang paling rendah. Walau bagaimanapun, seramik mempunyai rintangan kejutan haba yang lemah dan keliatan yang rendah. Sebaliknya, komposit matriks seramik (CMC) menawarkan keliatan yang tinggi.
Pada masa ini kaedah penyediaan biasa untuk komposit matriks seramik adalah bermula dengan 40-50% CMC ketumpatan dan kemudian menggunakan Teknik Pensinteran Berbantukan Medan (FAST), yang berakhir dengan ketumpatan yang jauh dari 100% dan berprestasi sangat buruk sebagai gentian. dimusnahkan. Oleh itu, syarikat menyedari keperluan untuk menjadi lebih padat dari awal prabentuk, dengan keliangan turun kepada 7-10%, yang telah berjaya ditunjukkan oleh syarikat itu boleh dicapai dalam masa kurang daripada 10 minit dengan sehingga 99.9% SiC padat/ SiC dengan kekuatan dan keliatan yang diharapkan daripada CMC.
Komposit Karbon-Karbon (C/C) mula-mula dibangunkan pada tahun 1958 sebagai bahan hujung hidung masuk semula balistik, dan sementara komposit Karbon-Karbon Ketumpatan Tinggi (HDCC) mempunyai sifat yang sangat baik, ia mempunyai kadar ablasi yang sangat tinggi pada suhu tinggi dan bertakung. tekanan aliran. Berdasarkan MATECH ini membangunkan bahan hipersonik kadar ablasi yang sangat rendah, dikenali sebagai komposit C/ZrOC yang kos rendah, boleh dihasilkan secara besar-besaran dan mudah untuk dikeluarkan. Dengan sokongan padu daripada Agensi Pertahanan Peluru Berpandu AS, MATECH telah mencapai status prakelayakan untuk aplikasi pertahanan hipersonik dan peluru berpandu untuk TPS Suhu Ultra Tinggi (UHT) C/ZrOC dan varian pendorongnya. Ini dibangunkan khusus untuk prestasi tinggi dan kemudahan pembuatan untuk memenuhi keperluan pertahanan kritikal dan ruang sivil.
Dan pada bulan Januari, MATECH mengumumkan bahawa ia telah membangunkan komposit matriks karbon (C/C) bertetulang gentian karbon berketumpatan ultra tinggi. Teknologi baharu yang tercanggih ini akan menjadikan komposit C/C 20 kali lebih tahan terhadap ablasi dan pengoksidaan daripada bahan C/C yang tersedia pada masa ini, dan dijangka digunakan dalam menuntut komponen hidung dan terdepan seperti peluru berpandu hipersonik dan kemasukan semula balistik.