Prema najnovijim vijestima, MATECH sa sjedištem u Kaliforniji potpisao je ugovor s istaknutim obrambenim izvođačem za razvoj kućišta hipersoničnih projektila za ispitivanje leta koristeći ZrOC (C/ZrOC) keramičke matrice kompozite ojačane ugljičnim vlaknima. U 2023. , MATECH je uspješno proizveo 50 kilograma keramičko-matričnog kompozitnog materijala (CMC) za ovogodišnji program.
MATECH-ov razvoj ultra-visokih temperatura (UHT), dimenzionalno stabilnih strukturnih izolatora pomaže u prevladavanju izazova visokih temperatura povezanih s kućištima hipersoničnih projektila pri velikim brzinama; ova kućišta projektila postaju vrlo vruća kada lete u hipersoničnim uvjetima, pa što brže lete, to su toplija.
MATECH-ov C/ZrOC keramički matrični kompozit je hipersonični materijal niske ablacije koji je niske cijene, skalabilan i jednostavan za izradu. Testiran je na temperaturama iznad 2760 stupnjeva pri ekstremnim pritiscima mirovanja u više državnih laboratorija. Osim toga, tvrtka kaže da su troškovi proizvodnje ovog kompozita na bazi keramike jednaki ili manji od njegovih težih, manje sposobnih metalnih parnjaka.
Uz kućišta hipersoničnih projektila za obranu, MATECH-ov C/ZrOC sustav toplinske zaštite (TPS) idealan je za višekratne toplinske štitove na komercijalnim svemirskim letjelicama. Osim toga, MATECH-ov C/ZrOC može izdržati ekstremne toplinske tokove lunarnog povratka i povratka Marsa.
MATECH-ova dugoročna predanost kompozitima za ultra visoke temperature
Od svog osnutka 1989. godine, MATECH je predan komercijalizaciji tehnologija keramičkih vlakana visokih i ultravisokih temperatura (UHT) i kompozitnih tehnologija keramičke matrice. MATECH je razvio niz pre-keramičkih polimera za proizvodnju silicij karbida (SiC) , silicijev nitrid/silicijev karbid (SiNC), silicijev oksid ugljik (SOC), silicijev nitrid (Si3N4) i hafnocen karbid (HfC). Sve se to koristi u konstrukcijskim primjenama pri visokim temperaturama.
Hipersonični vrhovi nosa nedvojbeno su najzahtjevnije aplikacije za ultravisoke temperature (UHT) za materijale projektila. Održavanje oblika ključno je za rad projektila. Termički prešana keramika visoke gustoće kao što je silicijev karbid osigurava najniže stope oksidacije i ablacije. Međutim, keramika ima slabu otpornost na toplinski udar i nisku žilavost. Nasuprot tome, keramički matrični kompoziti (CMC) nude visoku žilavost.
Trenutačno je uobičajena metoda pripreme za kompozite s keramičkom matricom započeti s 40-50% gustoće CMC-a, a zatim koristiti tehniku sinteriranja uz pomoć polja (FAST), koja završava s gustoćama koje su daleko od 100% i vrlo loše rade kao vlakna su uništeni. Tvrtka je stoga prepoznala potrebu da bude gušća od samog početka predoblika, s poroznošću do 7-10%, što je tvrtka od tada uspješno pokazala da se može postići za manje od 10 minuta s do 99,9% gustim SiC/ SiC sa čvrstoćom i žilavošću koja se očekuje od CMC-a.
Ugljik-ugljik (C/C) kompoziti prvi su put razvijeni 1958. kao balistički materijal za vrh nosa za ponovni ulazak, i dok ugljik-ugljik (HDCC) visoke gustoće imaju izvrsna svojstva, imaju vrlo visoke stope ablacije pri visokim temperaturama i stagnaciji pritisci protoka. Na temelju toga MATECH je razvio hipersonični materijal s vrlo niskom stopom ablacije, poznat kao C/ZrOC kompoziti, koji su jeftini, masovno proizvodivi i jednostavni za proizvodnju. Uz snažnu potporu američke Agencije za obranu od raketnih projektila, MATECH je postigao pretkvalificirani status za hipersonične i proturaketne obrambene aplikacije za svoje ultra visoke temperature (UHT) C/ZrOC TPS i varijante pogona. Oni su posebno razvijeni za visoke performanse i jednostavnu proizvodnju kako bi zadovoljili kritične potrebe obrane i civilnog prostora.
A u siječnju je MATECH objavio da je razvio kompozite ultra-visoke gustoće ojačane karbonskom matricom (C/C). Ova revolucionarna nova tehnologija učinit će C/C kompozite 20 puta otpornijima na ablaciju i oksidaciju od trenutno dostupnih C/C materijala, a očekuje se da će se koristiti u zahtjevnim nosnim i vodećim komponentama kao što su hipersonični projektili i balistički ponovni ulazak.