Japanische Industrie für neue Materialien

Bei diesen drei Spitzentechnologien liegt Japan weit vorn und lässt den Rest des Landes hinter sich.

Die Hauptlast trägt zunächst die fünfte Generation des Einkristallmaterials für die neuesten Turbinenschaufeln.Da die Arbeitsumgebung der Turbinenschaufel sehr rau ist, muss sie bei extrem hoher Temperatur und hohem Druck eine extrem hohe Geschwindigkeit von Zehntausenden Umdrehungen aufrechterhalten.Daher sind die Bedingungen und Anforderungen an die Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen und hohem Druck sehr streng.Die beste Lösung für die heutige Technologie besteht darin, den Kristalleinschluss in eine Richtung auszudehnen.Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien gibt es keine Korngrenze, was die Festigkeit und Kriechfestigkeit bei hoher Temperatur und hohem Druck erheblich verbessert.Weltweit gibt es fünf Generationen von Einkristallmaterialien.Je mehr man sich der letzten Generation nähert, desto weniger sieht man den Schatten der alten Industrieländer wie der Vereinigten Staaten und des Vereinigten Königreichs, ganz zu schweigen von der militärischen Supermacht Russland.Wenn der Einkristall der vierten Generation und Frankreich ihn kaum unterstützen können, kann das Niveau der Einkristalltechnologie der fünften Generation nur die Welt Japans sein.Daher ist das weltweit beste Einkristallmaterial der von Japan entwickelte Einkristall TMS-162/192 der fünften Generation.Japan ist das einzige Land der Welt, das Einkristallmaterialien der fünften Generation herstellen kann und das absolute Mitspracherecht auf dem Weltmarkt hat..Nehmen Sie als Vergleich das F119/135-Triebwerksturbinenschaufelmaterial CMSX-10 der dritten Generation eines Hochleistungseinkristalls, das in den US-amerikanischen F-22 und F-35 verwendet wird.Die Vergleichsdaten lauten wie folgt.Der klassische Vertreter des Einkristalls der drei Generationen ist die Kriechfestigkeit von CMSX-10.Ja: 1100 Grad, 137 MPa, 220 Stunden.Dies ist bereits das Spitzenniveau der entwickelten Länder im Westen.

Gefolgt von Japans weltweit führendem Kohlefasermaterial.Aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hohen Festigkeit gilt Kohlefaser in der Militärindustrie als das idealste Material für die Herstellung von Raketen, insbesondere von Interkontinentalraketen der Spitzenklasse.Beispielsweise ist die „Zwerg“-Rakete der Vereinigten Staaten eine kleine solide interkontinentale strategische Rakete der Vereinigten Staaten.Es kann auf der Straße manövrieren, um die Überlebensfähigkeit der Rakete vor dem Abschuss zu verbessern, und wird hauptsächlich zum Angriff auf unterirdische Raketenschächte eingesetzt.Die Rakete ist auch die erste interkontinentale strategische Rakete der Welt mit vollständiger Lenkung, die neue japanische Materialien und Technologien nutzt.

Es besteht eine große Kluft zwischen Chinas Qualität, Technologie und Produktionsmaßstab für Kohlefasern und dem Ausland, insbesondere die Hochleistungs-Kohlefasertechnologie wird von den entwickelten Ländern in Europa und Amerika vollständig monopolisiert oder sogar blockiert.Nach Jahren der Forschung und Entwicklung sowie der Testproduktion beherrschen wir die Kerntechnologie der Hochleistungs-Carbonfasern noch nicht, sodass es noch einige Zeit dauert, bis Carbonfasern lokalisiert werden.Erwähnenswert ist, dass unsere T800-Carbonfaser früher nur im Labor hergestellt wurde.Die japanische Technologie übertrifft die T800- und T1000-Kohlefaser bei weitem und hat bereits den Markt besetzt und in Massenproduktion hergestellt.Tatsächlich entspricht der T1000 nur dem Produktionsniveau von Toray in Japan in den 1980er Jahren.Es zeigt sich, dass Japans Technologie im Bereich Kohlefaser anderen Ländern mindestens 20 Jahre voraus ist.

Wieder einmal das führende neue Material für militärische Radargeräte.Die wichtigste Technologie des aktiven Phased-Array-Radars spiegelt sich in den T/R-Transceiver-Komponenten wider.Insbesondere ist das AESA-Radar ein komplettes Radar, das aus Tausenden von Transceiver-Komponenten besteht.Die T/R-Komponenten werden häufig durch mindestens ein und höchstens vier MMIC-Halbleiterchipmaterialien verpackt.Bei diesem Chip handelt es sich um einen Mikroschaltkreis, der die Transceiverkomponenten für elektromagnetische Wellen des Radars integriert.Es ist nicht nur für die Aussendung elektromagnetischer Wellen verantwortlich, sondern auch für deren Empfang.Dieser Chip wird aus dem Schaltkreis auf dem gesamten Halbleiterwafer herausgeätzt.Daher ist das Kristallwachstum dieses Halbleiterwafers der kritischste technische Teil des gesamten AESA-Radars.

 

Von Jessica

 


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.03.2022