Công nghiệp vật liệu mới của Nhật Bản

Nhật Bản đang dẫn đầu về ba công nghệ hàng đầu này, khiến phần còn lại của đất nước bị tụt lại phía sau.

Chịu gánh nặng đầu tiên là thế hệ thứ năm của vật liệu tinh thể đơn dành cho các cánh động cơ tua-bin mới nhất.Do môi trường làm việc của cánh tuabin rất khắc nghiệt nên nó cần duy trì tốc độ cực cao hàng chục nghìn vòng quay dưới nhiệt độ và áp suất cực cao.Do đó, các điều kiện và yêu cầu về khả năng chống rão dưới nhiệt độ cao và áp suất cao là rất khắc nghiệt.Giải pháp tốt nhất cho công nghệ ngày nay là kéo giãn giới hạn tinh thể theo một hướng.So với các vật liệu thông thường, không có ranh giới hạt, giúp cải thiện đáng kể độ bền và khả năng chống rão dưới nhiệt độ cao và áp suất cao.Có năm thế hệ vật liệu đơn tinh thể trên thế giới.Càng đến thế hệ trước, bạn càng ít thấy bóng dáng của các nước phát triển cũ như Mỹ, Anh chứ đừng nói đến siêu cường quân sự Nga.Nếu như đơn tinh thế hệ thứ tư và Pháp miễn cưỡng có thể chống đỡ được thì trình độ công nghệ đơn tinh thể thế hệ thứ năm chỉ có thể là thế giới của Nhật Bản.Do đó, vật liệu tinh thể đơn hàng đầu thế giới là tinh thể đơn thế hệ thứ năm TMS-162/192 do Nhật Bản phát triển.Nhật Bản đã trở thành quốc gia duy nhất trên thế giới có thể sản xuất vật liệu đơn tinh thể thế hệ thứ năm và có toàn quyền phát biểu trên thị trường thế giới..Lấy vật liệu cánh tuabin động cơ F119/135 CMSX-10 đơn tinh thể hiệu suất cao thế hệ thứ ba được sử dụng trong F-22 và F-35 của Hoa Kỳ để so sánh.Dữ liệu so sánh như sau.Đại diện cổ điển của tinh thể đơn ba thế hệ là khả năng chống rão của CMSX-10.Có: 1100 độ, 137Mpa, 220 giờ.Đây đã là mức cao nhất của các nước phát triển ở phương Tây.

Tiếp theo là vật liệu sợi carbon hàng đầu thế giới của Nhật Bản.Do trọng lượng nhẹ và độ bền cao nên sợi carbon được ngành công nghiệp quân sự coi là vật liệu lý tưởng nhất để chế tạo tên lửa, đặc biệt là các ICBM hàng đầu.Ví dụ, tên lửa “Dwarf” của Mỹ là tên lửa chiến lược liên lục địa cỡ nhỏ rắn của Mỹ.Nó có thể cơ động trên đường để cải thiện khả năng sống sót trước khi phóng của tên lửa và chủ yếu được sử dụng để tấn công các giếng tên lửa dưới lòng đất.Tên lửa này cũng là tên lửa chiến lược liên lục địa đầu tiên trên thế giới có đầy đủ dẫn đường, sử dụng vật liệu và công nghệ mới của Nhật Bản.

Có một khoảng cách lớn giữa chất lượng, công nghệ và quy mô sản xuất sợi carbon của Trung Quốc và nước ngoài, đặc biệt là công nghệ sợi carbon hiệu suất cao hoàn toàn bị độc quyền hoặc thậm chí bị chặn bởi các nước phát triển ở Châu Âu và Châu Mỹ.Sau nhiều năm nghiên cứu phát triển và sản xuất thử nghiệm, chúng ta vẫn chưa làm chủ được công nghệ cốt lõi của sợi carbon hiệu suất cao nên vẫn cần thời gian để nội địa hóa sợi carbon.Điều đáng nói là sợi carbon loại T800 của chúng tôi trước đây chỉ được sản xuất trong phòng thí nghiệm.Công nghệ Nhật Bản vượt xa sợi carbon T800 và T1000 đã chiếm lĩnh thị trường và sản xuất hàng loạt.Trên thực tế, T1000 chỉ là mức độ sản xuất của Toray tại Nhật Bản vào những năm 1980.Có thể thấy, công nghệ của Nhật Bản trong lĩnh vực sợi carbon đi trước các nước khác ít nhất 20 năm.

Một lần nữa vật liệu mới hàng đầu được sử dụng trên radar quân sự.Công nghệ quan trọng nhất của radar mảng pha chủ động được phản ánh trong các bộ phận thu phát T/R.Đặc biệt, radar AESA là một radar hoàn chỉnh bao gồm hàng ngàn bộ phận thu phát.Các thành phần T/R thường được đóng gói bằng ít nhất một và nhiều nhất là bốn vật liệu chip bán dẫn MMIC.Con chip này là một vi mạch tích hợp các bộ phận thu phát sóng điện từ của radar.Nó không chỉ chịu trách nhiệm phát ra sóng điện từ mà còn chịu trách nhiệm thu nhận chúng.Con chip này được khắc ra khỏi mạch trên toàn bộ tấm bán dẫn.Do đó, sự phát triển tinh thể của tấm bán dẫn này là phần kỹ thuật quan trọng nhất của toàn bộ radar AESA.

 

Bởi Jessica

 


Thời gian đăng: Mar-04-2022