Applicazioni aerospaziali

Elettronica e sistema di controllo

La ceramica per l'industria aerospaziale richiede elevate prestazioni, poiché viene utilizzata per sistemi elettronici e sistemi di controllo. Molti sistemi di controllo su larga scala, come i sistemi di guida missilistica, le apparecchiature di posizionamento satellitare, i sistemi di accensione adatti per uso automobilistico e aerospaziale, i sistemi di rilevamento e spegnimento incendi, ecc. I display degli strumenti utilizzano la ceramica [24†source]. Infine, nell'elettronica su scala microscopica, la ceramica consente la compattezza e il miglioramento di dispositivi elettronici come sensori, antenne, condensatori e resistori.

L'applicazione piezoelettrica della ceramica è uno degli impieghi aerospaziali più significativi. Grazie alle proprietà uniche offerte dalla ceramica piezoelettrica, una componente significativa di questi materiali è stata utilizzata in applicazioni aerospaziali (sensori e attuatori). Contribuiscono al risparmio di carburante, al controllo dei satelliti, alla lettura delle particelle spaziali dopo l'atmosfera e a ulteriori missioni.

Questi casi dimostrano che la ceramica avanzata svolge un ruolo relativamente diversificato ma fondamentale nell'industria aerospaziale, contribuendo a ottimizzare le prestazioni, l'affidabilità e la durata dei sistemi al suo interno. La continua ricerca e innovazione promettono di mantenere la ceramica all'avanguardia in questo settore.

Parti della struttura

Un'importante applicazione delle ceramiche strutturali nel settore aerospaziale è la realizzazione di rivestimenti barriera termica (TBC) su componenti di motori. Resistono ad alte temperature, vibrazioni e shock meccanici. Queste ceramiche rinforzano o fungono da matrice nei compositi (compositi a matrice ceramica, CMC).

Anche l'industria aerospaziale privilegia la ceramica per la sua leggerezza e la resistenza alle alte temperature. È ampiamente utilizzata nei sistemi di protezione termica per diversi componenti. Ad esempio, contribuisce a isolare i coni di scarico dei razzi, proteggendoli dai getti d'aria a temperature estreme. Le piastrelle isolanti in ceramica per lo Space Shuttle sono disponibili qui. La ceramica aiuta i coni di punta dei missili a resistere al calore e alle sollecitazioni dovute a danni. La ceramica garantisce prestazioni affidabili e durata a temperature elevate nei componenti del motore.

Le ceramiche strutturali presentano eccellenti caratteristiche se utilizzate in ambienti difficili, il che ne consente un'ampia applicazione. Il continuo progresso dei materiali ceramici e delle loro applicazioni contribuisce notevolmente all'innovazione nell'ingegneria aerospaziale, poiché forniscono sistemi di protezione termica efficienti, strutture leggere e componenti motore ad alte prestazioni.

Componenti del motore

Riassunto Le ceramiche tecniche vengono utilizzate rapidamente e progressivamente nei componenti dei motori aerospaziali grazie alla combinazione di requisiti basati su caratteristiche e proprietà. Tali ceramiche vengono utilizzate per una varietà di scopi per garantire le prestazioni e l'affidabilità del motore. Servono come rivestimenti barriera termica (TBC) per proteggere i componenti del motore dalle alte temperature, contribuendo così alla loro stabilità termica e durata. Le alte temperature, le proprietà meccaniche superiori e i vantaggi di risparmio di peso delle ceramiche tecniche in prodotti come il carburo di silicio e il nitruro di silicio rendono questi materiali ideali per la prossima generazione di camere di combustione, pale di turbine e palette. Grazie al loro eccezionale rapporto resistenza/mantenimento, i compositi ceramici a cappello di minnow (CMC) sono ampiamente utilizzati in diverse parti importanti del motore. Analogamente, grazie al bassissimo attrito e alla resistenza all'usura, vengono utilizzati anche per cuscinetti, guarnizioni, isolanti, componenti elettrici e accenditori a combustione dove viene mantenuta un'atmosfera inerte senza particolato in fase solida disponibile [4]. Componenti per motori aerospazialiLa ceramica tecnica offre un'ampia gamma di vantaggi ai componenti dei motori aerospaziali, tra cui la capacità di resistere ad alte temperature, che consente di ridurre significativamente i costi dei tubi, e la riduzione del peso per una maggiore efficienza e prestazioni affidabili in ambienti difficili.