এভিয়েশন ম্যানুফ্যাকচারিং হল হাই-টেকের সবচেয়ে ঘনীভূত ক্ষেত্র এবং এটি উন্নত উত্পাদন প্রযুক্তির অন্তর্গত। উদাহরণস্বরূপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি দ্বারা তৈরি F119 ইঞ্জিন, জেনারেল ইলেকট্রিক কোম্পানির F120 ইঞ্জিন, ফ্রান্সের SNECMA কোম্পানির M88-2 ইঞ্জিন এবং যুক্তরাজ্য, জার্মানি যৌথভাবে তৈরি EJ200 ইঞ্জিন। , ইতালি ও স্পেন। এটি উল্লেখ করার মতো যে বিশ্বের সবচেয়ে উন্নত স্তরের প্রতিনিধিত্বকারী এই অ্যারো-ইঞ্জিনগুলিতে নতুন উপকরণ, নতুন প্রক্রিয়া এবং নতুন প্রযুক্তি ব্যবহার করার একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। ব্যবহৃত সাতটি নতুন উপকরণ যথাক্রমে নিম্নরূপ উপস্থাপন করা হয়েছে:
1
কার্বন/কার্বন কম্পোজিট
কার্বন/কার্বন কম্পোজিট কি? এটি একটি কার্বন ম্যাট্রিক্স যৌগিক উপাদান যা কার্বন ফাইবার এবং এর ফ্যাব্রিক দ্বারা শক্তিশালী হয়, কম ঘনত্ব সহ (<2.0g/cm3), high strength, high specific modulus, high thermal conductivity, low expansion coefficient, good friction performance, and good thermal shock resistance , high dimensional stability, etc., especially the few candidate materials used above 1650 °C, the highest theoretical temperature is as high as 2600 °C, so it is considered to be one of the most promising high-temperature materials in the world.
যদিও কার্বন/কার্বন কম্পোজিটগুলির অনেকগুলি চমৎকার উচ্চ-তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তারা 400 ডিগ্রির বেশি তাপমাত্রা সহ একটি বায়বীয় পরিবেশে অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া সহ্য করে, যার ফলে উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলি তীব্রভাবে হ্রাস পায়। অতএব, উচ্চ-তাপমাত্রার বায়বীয় পরিবেশে কার্বন/কার্বন কম্পোজিটের প্রয়োগে অবশ্যই জারণ সুরক্ষা ব্যবস্থা থাকতে হবে। কার্বন/কার্বন কম্পোজিটগুলির অক্সিডেশন সুরক্ষা প্রধানত নিম্নলিখিত দুটি উপায়ে হয়, অর্থাৎ, ম্যাট্রিক্স পরিবর্তন এবং পৃষ্ঠের সক্রিয় বিন্দুগুলির প্যাসিভেশন কম তাপমাত্রায় কার্বন/কার্বন কম্পোজিটগুলিকে রক্ষা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে; তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, আবরণের পদ্ধতিটি অবশ্যই অক্সিজেনের সাথে সরাসরি যোগাযোগ থেকে কার্বন/কার্বন যৌগিক উপাদানকে বিচ্ছিন্ন করতে ব্যবহার করা উচিত, যাতে অক্সিডেশন সুরক্ষার উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়। বর্তমানে, আবরণ পদ্ধতি সবচেয়ে ব্যবহৃত পদ্ধতি। বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, কার্বন/কার্বন যৌগিক পদার্থের অতি-উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতার উপর আরও বেশি নির্ভরশীলতা রয়েছে এবং অতি-উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে একমাত্র সম্ভাব্য অক্সিডেশন সুরক্ষা সমাধানটি কেবল আবরণ সুরক্ষা হতে পারে। .
এটি উল্লেখ করার মতো যে C/C-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণগুলি উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের একটি নতুন উপাদান যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বিশ্বে সর্বাধিক মনোযোগ পেয়েছে। কারণ টারবাইন রটার ব্লেডের জন্য শুধুমাত্র C/C যৌগিক উপাদানই একমাত্র উত্তরসূরী উপাদান হিসেবে বিবেচিত হয় যার থ্রাস্ট-টু-ওয়েট অনুপাত 20 এর বেশি এবং একটি ইঞ্জিন ইনলেট তাপমাত্রা 1930-2227 ডিগ্রি। উন্নত শিল্প দেশগুলির দ্বারা অনুসরণ করা সর্বোচ্চ কৌশলগত লক্ষ্য।
তথাকথিত C/C-ভিত্তিক যৌগিক উপাদান হল একটি কার্বন ফাইবার-রিইনফোর্সড কার্বন মৌলিক যৌগিক উপাদান, যা কার্বন ফাইবারের উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ দৃঢ়তার সাথে কার্বনের অবাধ্য বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে, এটিকে ভঙ্গুর করে তোলে। যেহেতু C/C-ভিত্তিক যৌগিক উপাদানগুলির হালকা ওজন, উচ্চ শক্তি, উচ্চতর তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং চমৎকার তাপ পরিবাহিতা রয়েছে, তাই তারা আজকে সবচেয়ে আদর্শ উচ্চ-তাপ-প্রতিরোধী উপকরণ, বিশেষ করে 1000-1300 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উচ্চ-তাপমাত্রা পরিবেশে শুধু শক্তিই কমেনি, বাড়াতেও সক্ষম হয়েছে। বিশেষত যখন এটি 1650 ডিগ্রির নিচে থাকে, এটি এখনও ঘরের তাপমাত্রায় শক্তি এবং করুণা বজায় রাখে। অতএব, সি/সি-ভিত্তিক কম্পোজিটগুলির মহাকাশ উত্পাদনে দুর্দান্ত বিকাশের সম্ভাবনা রয়েছে।
এটি উল্লেখ করার মতো যে অ্যারো-ইঞ্জিন প্রয়োগে C/C-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থের প্রধান সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল দুর্বল অক্সিডেশন প্রতিরোধের। অতএব, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এই সমস্যা সমাধানের জন্য প্রযুক্তিগত ব্যবস্থাগুলির একটি সিরিজ গ্রহণ করেছে এবং ধীরে ধীরে নতুন ইঞ্জিনে প্রয়োগ করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, আমেরিকান F119 ইঞ্জিনের আফটারবার্নারের টেল অগ্রভাগ, F100 ইঞ্জিনের অগ্রভাগ এবং দহন চেম্বারের অগ্রভাগ এবং F120 যাচাইকরণ মেশিনের দহন চেম্বারের কিছু অংশ C/C-ভিত্তিক যৌগিক উপাদান দিয়ে তৈরি করা হয়েছে। আরেকটি উদাহরণ হল ফ্রেঞ্চ এম88-2 ইঞ্জিন, এবং মিরাজ 2000 ইঞ্জিনের আফটারবার্নার ফুয়েল ইনজেকশন রড, হিট শিল্ড এবং অগ্রভাগও C/C-ভিত্তিক যৌগিক উপাদান ব্যবহার করে।
2
অতি-উচ্চ শক্তি ইস্পাত নতুন উপাদান
আল্ট্রা উচ্চ শক্তি ইস্পাত কি? মধ্য-1940, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র Cr-Mo স্টিল (AISI4130) এবং Cr-Ni-Mo স্টিল (AISI 4340) তৈরি করে। নিভে যাওয়া এবং নিম্ন-তাপমাত্রার টেম্পারিংয়ের পরে, প্রসার্য শক্তি যথাক্রমে 170 এবং 190kgf/mm2 ছিল। 1950 এর দশকের গোড়ার দিকে, 190~210kgf/mm2 এর প্রসার্য শক্তি সহ 300M তৈরি করতে AISI 4340 স্টিলে Si এবং V যোগ করা হয়েছিল। 1960 সালে, ইন্টারন্যাশনাল নিকেল কোম্পানি প্রায় 180kgf/mm2 এর প্রসার্য শক্তি, 390kgf/mm পর্যন্ত ফ্র্যাকচার শক্ততা সহ maraging স্টিল তৈরি করে। 1970-এর দশকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র 300M-এর ভিত্তিতে সি কমায় এবং Si বৃদ্ধি করে, দৃঢ়তা উন্নত করে এবং HP310 স্টিলে বিকশিত হয়; ম্যারেজিং স্টিলের ভিত্তিতে, এটি AF1410 স্টিলে বিকশিত হয়েছে, যার প্রসার্য শক্তি 170kgf/mm2 এবং একটি ফ্র্যাকচার শক্ততা 400kgf/mm2 মিমি।
ছবি
এটি লক্ষণীয় যে অতি-উচ্চ-শক্তি ইস্পাত উচ্চ প্রসার্য শক্তি থাকতে হবে এবং পর্যাপ্ত শক্ততা বজায় রাখতে হবে। উপাদানটির ওজন কমানোর জন্য এটির জন্য একটি বড় নির্দিষ্ট শক্তি (শক্তির সাথে ঘনত্বের অনুপাত) এবং একটি উচ্চ ফলন অনুপাত (σs/σb) প্রয়োজন, এবং অবশ্যই ভাল জোড়যোগ্যতা এবং গঠনযোগ্যতা এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া বৈশিষ্ট্য থাকতে হবে। অতি-উচ্চ-শক্তির ইস্পাত ধাতুবিদ্যার মানের উপর খুব উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে এবং প্রায়শই বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস এবং ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ রিমেল্টিং দ্বারা গলিত হয়। উচ্চ বিশুদ্ধতার জন্য প্রয়োজনীয় ইস্পাত প্রকারগুলি বেশিরভাগই ভ্যাকুয়াম ইন্ডাকশন ফার্নেস বা ভ্যাকুয়াম ব্যবহারযোগ্য বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসগুলিতে গলে যায়। তাপ চিকিত্সার সময় মাঝারি- এবং নিম্ন-খাদ অতি-উচ্চ-শক্তির স্টিলগুলিকে ডিকারবুরাইজেশন থেকে প্রতিরোধ করা উচিত; ম্যারাজিং স্টিল এবং বৃষ্টিপাত-কঠিন স্টেইনলেস স্টিলগুলি সাধারণ গরম করার চুল্লিগুলিতে কঠিন-সমাধান করা যেতে পারে। ঢালাইয়ের জন্য শিল্ডিং গ্যাস ওয়েল্ডিং বা আর্গন টাংস্টেন আর্ক ওয়েল্ডিং ব্যবহার করতে হবে। উচ্চ কার্বন উপাদান (প্রায় 0.4 শতাংশ) সহ কিছু লো-অ্যালয় অতি-উচ্চ-শক্তির স্টিলগুলিকে ওয়েল্ডিংয়ের পরে অবিলম্বে চাপ-মুক্ত করা উচিত।
এটি উল্লেখ করার মতো যে অতি-উচ্চ-শক্তির ইস্পাত বিমানে ল্যান্ডিং গিয়ারের উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, দ্বিতীয় প্রজন্মের বিমানে ব্যবহৃত ল্যান্ডিং গিয়ারটি 30CrMnSiNi2A স্টিলের তৈরি যার প্রসার্য শক্তি 1700MPa। এই ধরনের ল্যান্ডিং গিয়ারের প্রায় 2000 ফ্লাইট ঘন্টার একটি সংক্ষিপ্ত পরিষেবা জীবন রয়েছে।
আরেকটি উদাহরণ হল যে তৃতীয় প্রজন্মের ফাইটার জেটের ডিজাইনের জন্য ল্যান্ডিং গিয়ারের লাইফ 5,000 ফ্লাইট ঘন্টার বেশি হওয়া প্রয়োজন। একই সময়ে, বায়ুবাহিত সরঞ্জাম বৃদ্ধির কারণে, বিমানের কাঠামোর ওজন সহগ হ্রাস পায় এবং ল্যান্ডিং গিয়ার উপকরণ এবং উত্পাদন প্রযুক্তি নির্বাচনের উপর উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা স্থাপন করা হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং আমাদের তৃতীয় প্রজন্মের যোদ্ধা উভয়ই 300M স্টিল (টেনসিল শক্তি 1950MPa) ল্যান্ডিং গিয়ার উত্পাদন প্রযুক্তি ব্যবহার করে।
প্রকৃতপক্ষে, উপাদান প্রয়োগ প্রযুক্তির উন্নতি ল্যান্ডিং গিয়ারের জীবনকে আরও সম্প্রসারণ এবং অভিযোজনযোগ্যতার সম্প্রসারণকে উন্নীত করছে। উদাহরণস্বরূপ, ইউরোপীয় এয়ারবাস A380 বিমানের ল্যান্ডিং গিয়ার সুপার-লার্জ ইন্টিগ্রাল ফোরজিং প্রযুক্তি, নতুন বায়ুমণ্ডল সুরক্ষা তাপ চিকিত্সা প্রযুক্তি এবং উচ্চ-গতির শিখা স্প্রে করার প্রযুক্তি গ্রহণ করে, যাতে ল্যান্ডিং গিয়ারের জীবন ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে। অতএব, নতুন উপকরণ এবং উত্পাদন কৌশল প্রবর্তন বিমানের প্রতিস্থাপন নিশ্চিত করেছে।
ছবি
আমরা সবাই জানি, ক্ষয়-প্রতিরোধী পরিবেশে বিমানের দীর্ঘ-জীবনের নকশা উপকরণের জন্য উচ্চতর প্রয়োজনীয়তাকে সামনে রাখে। উদাহরণস্বরূপ, AerMet100 স্টিলের 300M স্টিলের মতো একই শক্তি স্তর রয়েছে, তবে এর সাধারণ জারা প্রতিরোধের এবং স্ট্রেস জারা প্রতিরোধের 300M স্টিলের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল। মানানসই ল্যান্ডিং গিয়ার উত্পাদন প্রযুক্তি F/A-18E/F, F-22, এবং F-35-এর মতো উন্নত বিমানগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছে৷ উচ্চ শক্তি Aermet310 ইস্পাত কম ফ্র্যাকচার দৃঢ়তা আছে এবং ক্রমাগত উন্নত এবং উন্নত করা হচ্ছে। ক্ষতি-সহনশীল অতি-উচ্চ-শক্তি ইস্পাত AF1410-এর ক্র্যাক বৃদ্ধির হার অত্যন্ত ধীর, যা B-1 বিমানের উইং এর অ্যাকচুয়েটরের জয়েন্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা Ti এর চেয়ে 10.6 শতাংশ হালকা -6আল-4V, প্রক্রিয়াকরণ কার্যক্ষমতার 60 শতাংশ বৃদ্ধি এবং 30.3 শতাংশ খরচ হ্রাস সহ। উদাহরণস্বরূপ, রাশিয়ার স্মিগ-1.42-এ ব্যবহৃত উচ্চ-শক্তির স্টেইনলেস স্টিলের পরিমাণ 30 শতাংশের মতো। PH13-8Mo হল একমাত্র উচ্চ-শক্তির মার্টেনসিটিক বৃষ্টিপাত-কঠিন স্টেইনলেস স্টিল যা ক্ষয়-প্রতিরোধী উপাদান হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। আল্ট্রা-হাই-স্ট্রেন্থ গিয়ার (বেয়ারিং) স্টিলগুলিও আন্তর্জাতিকভাবে তৈরি করা হয়েছে, যেমন CSS-42L, Gearmet C69, ইত্যাদি, এবং ইঞ্জিন, হেলিকপ্টার এবং মহাকাশে ব্যবহার করা হয়েছে।
3
উচ্চ তাপমাত্রা খাদ উপাদান
সুপারালয় পদার্থ কি? উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলি আসলে তিন ধরনের উপকরণে বিভক্ত: 760 ডিগ্রি উচ্চ-তাপমাত্রার উপকরণ, 1200 ডিগ্রি উচ্চ-তাপমাত্রা উপকরণ এবং 1500 ডিগ্রি উচ্চ-তাপমাত্রার উপকরণ, যার প্রসার্য শক্তি 800MPa। অন্য কথায়, এটি উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতব পদার্থকে বোঝায় যা 760-1500 ডিগ্রি এবং নির্দিষ্ট চাপের অবস্থার অধীনে দীর্ঘ সময় ধরে কাজ করে। এর গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য: এটির চমৎকার উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি, ভাল অক্সিডেশন প্রতিরোধের এবং তাপ জারা প্রতিরোধের, ভাল ক্লান্তি কর্মক্ষমতা, ফ্র্যাকচার শক্ততা এবং অন্যান্য ব্যাপক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি সামরিক ও বেসামরিকদের জন্য গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিনের গরম শেষ অংশগুলির জন্য একটি অপরিবর্তনীয় মূল উপাদান হয়ে উঠেছে। বিশ্বব্যাপী ব্যবহার করুন।
760 ডিগ্রী উচ্চ-তাপমাত্রার উপকরণ 1930 এর দশকের শেষের দিক থেকে, ব্রিটেন, জার্মানি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং অন্যান্য দেশগুলি সুপার অ্যালয় অধ্যয়ন শুরু করে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, নতুন অ্যারো-ইঞ্জিনের চাহিদা মেটানোর জন্য, সুপারঅ্যালয়গুলির গবেষণা এবং ব্যবহার দ্রুত বিকাশের একটি সময়ে প্রবেশ করে। 1940 এর দশকের গোড়ার দিকে, যুক্তরাজ্য সর্বপ্রথম 80Ni-20Cr সংকর ধাতুতে অল্প পরিমাণ অ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়াম যোগ করে শক্তিশালী করার জন্য একটি 'ফেজ (গামা প্রাইম) তৈরি করে এবং প্রথম নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতু তৈরি করে যার উচ্চ উচ্চতা ছিল। - তাপমাত্রা শক্তি। এই সময়ের মধ্যে, পিস্টন অ্যারোইঞ্জিনগুলির জন্য টার্বোচার্জারের বিকাশের প্রয়োজন মেটাতে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ব্লেড তৈরির জন্য ভিটালিয়াম কোবাল্ট-ভিত্তিক সংকর ধাতু ব্যবহার করতে শুরু করে।
ছবি
এটি উল্লেখ করার মতো যে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র জেট ইঞ্জিনগুলির জন্য দহন চেম্বার তৈরির জন্য ইনকোনেল নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতুও তৈরি করেছে। পরবর্তীতে, খাদের উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তিকে আরও উন্নত করার জন্য, ধাতুবিদরা অ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়ামের বিষয়বস্তু বাড়ানোর জন্য নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতুতে টংস্টেন, মলিবডেনাম এবং কোবাল্টের মতো উপাদান যুক্ত করেন এবং বিভিন্ন ধরনের সংকর ধাতু তৈরি করেন, যেমন যুক্তরাজ্যে "নিমোনিক" এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে "নিমোনিক" হিসাবে। "Mar-M" এবং "IN", ইত্যাদি; কোবাল্ট-ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলিতে নিকেল, টাংস্টেন এবং অন্যান্য উপাদান যোগ করে বিভিন্ন উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু যেমন X-45, HA-188, FSX-414 ইত্যাদির বিকাশ ঘটানো। কোবাল্ট সম্পদের অভাব, কোবাল্ট-ভিত্তিক সুপারঅ্যালোয়ের বিকাশ সীমিত।
1940-এর দশকে, লোহা-ভিত্তিক সুপার অ্যালয়গুলিও বিকশিত হয়েছিল। 1950-এর দশকে, A-286 এবং Incoloy901-এর মতো গ্রেডগুলি আবির্ভূত হয়েছিল, কিন্তু দুর্বল উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতার কারণে, বিকাশটি ধীর ছিল। প্রাক্তন সোভিয়েত ইউনিয়ন 1950 সালে "ЭИ" ব্র্যান্ডের নিকেল-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় তৈরি করতে শুরু করে এবং পরে "ЭП" সিরিজের বিকৃত সুপারঅ্যালয় এবং ЖС সিরিজের কাস্ট সুপারঅ্যালয় তৈরি করে। 1970-এর দশকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র দিকনির্দেশক স্ফটিককরণ ব্লেড এবং পাউডার ধাতুবিদ্যা টারবাইন ডিস্ক তৈরির জন্য একটি নতুন উত্পাদন প্রক্রিয়া গ্রহণ করে এবং বায়ুর খাঁড়ি তাপমাত্রার ক্রমাগত বৃদ্ধির চাহিদা মেটাতে একক ক্রিস্টাল ব্লেডের মতো উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ উপাদান তৈরি করে। - ইঞ্জিন টারবাইন।
সুপারঅ্যালয়গুলি উপকরণগুলির উপর জেট ইঞ্জিনগুলির খুব চাহিদা মেটাতে তৈরি করা হয়েছে এবং সামরিক এবং বেসামরিক গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিনের গরম শেষ উপাদানগুলির জন্য একটি অপরিবর্তনীয় মূল উপাদান হয়ে উঠেছে। উন্নত অ্যারো-ইঞ্জিনগুলিতে, উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয়গুলির অনুপাত 50 শতাংশের বেশি পৌঁছেছে।
উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলির বিকাশ অ্যারো-ইঞ্জিনগুলির প্রযুক্তিগত অগ্রগতির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, বিশেষ করে টারবাইন ডিস্ক, টারবাইন ব্লেড উপাদান এবং ইঞ্জিনের হট-এন্ড অংশগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়া ইঞ্জিন বিকাশের গুরুত্বপূর্ণ প্রতীক। উপাদানটির উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং চাপ বহন করার ক্ষমতার জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তার কারণে, Ni3 (Al, Ti) শক্তিশালী Nimonic80 অ্যালয় যুক্তরাজ্যের প্রথম দিকে তৈরি করা হয়েছিল, যা টারবাইন ব্লেডের উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। টার্বোজেট ইঞ্জিন। উপরন্তু, নিমোনিক সিরিজের খাদ ক্রমাগত বিকশিত হয়েছিল। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র অ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়াম ধারণকারী বিচ্ছুরণ-শক্তিশালী নিকেল-ভিত্তিক সংকর ধাতু তৈরি করেছে, যেমন ইনকোনেল, মার-এম এবং উডমিট অ্যালয় সিরিজ যথাক্রমে বিখ্যাত প্র্যাট অ্যান্ড হুইটনি কোম্পানি, জিই কোম্পানি এবং স্পেশাল মেটাল কোম্পানি দ্বারা তৈরি।
ছবি
সুপারঅ্যালয়গুলির উন্নয়ন প্রক্রিয়ায়, উত্পাদন প্রক্রিয়া খাদগুলির বিকাশের প্রচারে একটি দুর্দান্ত ভূমিকা পালন করে। ভ্যাকুয়াম গলানোর প্রযুক্তির উত্থানের কারণে, খাদগুলিতে ক্ষতিকারক অমেধ্য এবং গ্যাসগুলি অপসারণ, বিশেষত খাদ সংমিশ্রণের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ, সুপারঅ্যালয়গুলির কার্যকারিতাকে ক্রমাগত উন্নত করেছে। বিশেষ করে, নতুন প্রযুক্তির সফল গবেষণা যেমন দিকনির্দেশনামূলক দৃঢ়ীকরণ, একক স্ফটিক বৃদ্ধি, পাউডার ধাতুবিদ্যা, যান্ত্রিক অ্যালোয়িং, সিরামিক কোর, সিরামিক পরিস্রাবণ এবং আইসোথার্মাল ফোর্জিং সুপারঅ্যালোয়ের দ্রুত বিকাশকে উন্নীত করেছে। তাদের মধ্যে, দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ প্রযুক্তি সবচেয়ে বিশিষ্ট। দিকনির্দেশক দৃঢ়করণ প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত দিকনির্দেশক এবং একক স্ফটিক খাদ প্রাথমিক গলনাঙ্কের 90 শতাংশের কাছাকাছি একটি পরিষেবা তাপমাত্রা রয়েছে। তাই, বিশ্বজুড়ে উন্নত অ্যারো-ইঞ্জিন ব্লেডগুলি টারবাইন ব্লেড তৈরির জন্য দিকনির্দেশক, একক-ক্রিস্টাল অ্যালয় ব্যবহার করে। একটি বৈশ্বিক দৃষ্টিকোণ থেকে, নিকেল-ভিত্তিক কাস্ট সুপারঅ্যালয়গুলি ইকুয়াক্সড স্ফটিক, দিকনির্দেশকভাবে দৃঢ় কলামার স্ফটিক এবং একক স্ফটিক অ্যালয় সিস্টেম তৈরি করেছে। পাউডার সুপারঅ্যালয়গুলিও 650 ডিগ্রী থেকে 750 ডিগ্রী, 850 ডিগ্রী পাউডার টারবাইন ডিস্ক এবং দ্বৈত-পারফরম্যান্স পাউডার ডিস্কের প্রথম প্রজন্ম থেকে উন্নত উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ইঞ্জিনগুলির জন্য তৈরি করা হয়েছে।
4
সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট
সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট কি? এটি এক ধরনের যৌগিক উপাদান যা ম্যাট্রিক্স এবং বিভিন্ন ফাইবার হিসাবে সিরামিক ব্যবহার করে। সিরামিক ম্যাট্রিক্স উচ্চ-তাপমাত্রার কাঠামোগত সিরামিক যেমন সিলিকন নাইট্রাইড এবং সিলিকন কার্বাইড হতে পারে। এই উন্নত সিরামিকগুলিতে উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের, উচ্চ শক্তি এবং অনমনীয়তা, তুলনামূলকভাবে হালকা ওজন এবং জারা প্রতিরোধের মতো চমৎকার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। মারাত্মক দুর্বলতা হল তারা ভঙ্গুর। যখন তারা চাপের মধ্যে থাকে, তখন তারা ক্র্যাক বা এমনকি ভেঙ্গে যায় যা বস্তুগত ব্যর্থতার কারণ হয়। উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-ইলাস্টিক ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট ব্যবহার সিরামিকের দৃঢ়তা এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করার জন্য একটি কার্যকর পদ্ধতি। ফাইবারগুলি বিস্তৃত হওয়া থেকে ফাটল রোধ করতে পারে, এইভাবে ফাইবার-রিইনফোর্সড সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলি চমৎকার শক্ততার সাথে প্রাপ্ত হয়।
ছবি
সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলি তরল রকেট ইঞ্জিনের অগ্রভাগ, ক্ষেপণাস্ত্র রেডোম, স্পেস শাটল নোজ শঙ্কু, এয়ারক্রাফ্ট ব্রেক ডিস্ক এবং হাই-এন্ড অটোমোবাইল ব্রেক ডিস্ক ইত্যাদি হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যা উচ্চ প্রযুক্তির নতুন উপকরণগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ শাখা হয়ে উঠেছে।
কারণ সিরামিক উপকরণ চমৎকার পরিধান প্রতিরোধের, উচ্চ কঠোরতা এবং ভাল জারা প্রতিরোধের আছে, তারা ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা হয়েছে. যাইহোক, সিরামিকের সবচেয়ে বড় অসুবিধা হল তারা ভঙ্গুর এবং ফাটল এবং ছিদ্রের প্রতি সংবেদনশীল। 1980 সাল থেকে, সিরামিক সামগ্রীতে কণা, হুইস্কার এবং ফাইবার যোগ করে প্রাপ্ত সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলি সিরামিকের শক্ততাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করেছে।
সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলির উচ্চ শক্তি, উচ্চ মডুলাস, কম ঘনত্ব, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ, পরিধান প্রতিরোধ এবং জারা প্রতিরোধের এবং ভাল দৃঢ়তা রয়েছে এবং উচ্চ-গতির কাটিয়া সরঞ্জাম এবং অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন উপাদানগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছে। যাইহোক, এই ধরনের উপাদানের বিকাশ তুলনামূলকভাবে দেরিতে হয়েছে, এবং এর সম্ভাব্যতা আরও বিকাশ করা বাকি আছে। গবেষণার ফোকাস হল উচ্চ-তাপমাত্রার উপকরণ এবং পরিধান-প্রতিরোধী এবং জারা-প্রতিরোধী উপকরণগুলিতে প্রয়োগ করা, যেমন উচ্চ-শক্তির অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনগুলির জন্য উন্নত টারবাইন, মহাকাশ যানের তাপীয় উপাদান এবং ধাতুর পরিবর্তে যানবাহনের ইঞ্জিন, পেট্রোকেমিক্যাল পাত্রে। , বর্জ্য পোড়ানোর সরঞ্জাম, ইত্যাদি
যখন সিরামিকের কথা আসে, লোকেরা স্বাভাবিকভাবেই এর ভঙ্গুরতার কথা ভাবে। দশ বছরেরও বেশি আগে, যদি এটি প্রকৌশল ক্ষেত্রে একটি লোড বহনকারী অংশ হিসাবে ব্যবহৃত হত, তবে এটি কারও পক্ষে মেনে নেওয়া অসম্ভব ছিল। এখন পর্যন্ত, যখন সিরামিক কম্পোজিট উপকরণের কথা আসে, তখন কিছু লোক পরিষ্কার নাও হতে পারে, এই ভেবে যে সিরামিক এবং ধাতু মূলত দুটি অপ্রাসঙ্গিক উপকরণ। যাইহোক, যেহেতু মানুষ চতুরতার সাথে সিরামিক এবং ধাতু একত্রিত করেছে, তাই এই উপাদান সম্পর্কে মানুষের ধারণা একটি মৌলিক পরিবর্তন হয়েছে, যা সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট।
সিরামিক ম্যাট্রিক্স যৌগিক উপাদান বিমান শিল্পের ক্ষেত্রে একটি খুব প্রতিশ্রুতিশীল নতুন কাঠামোগত উপাদান, বিশেষ করে অ্যারো-ইঞ্জিন উত্পাদনের প্রয়োগে, এটি ক্রমবর্ধমানভাবে তার স্বতন্ত্রতা দেখাচ্ছে। হালকা ওজন এবং উচ্চ কঠোরতার সুবিধার পাশাপাশি, সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলিতে চমৎকার উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের এবং উচ্চ তাপমাত্রার জারা প্রতিরোধেরও রয়েছে। বর্তমানে, সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের পরিপ্রেক্ষিতে ধাতব তাপ-প্রতিরোধী উপকরণকে ছাড়িয়ে গেছে এবং ভাল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে। এগুলি উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন টারবাইন ইঞ্জিনগুলির উচ্চ-তাপমাত্রা এলাকার জন্য আদর্শ এবং চমৎকার উপকরণ।
ছবি
বিশ্বজুড়ে দেশগুলি সিলিকন নাইট্রাইড এবং সিলিকন কার্বাইড রিইনফোর্সড সিরামিকের উপর গবেষণার উপর ফোকাস করছে পরবর্তী প্রজন্মের উন্নত ইঞ্জিনগুলির উপাদান প্রয়োজনীয়তা মেটাতে
উপকরণ, এবং বিশেষ করে আধুনিক অ্যারো-ইঞ্জিনে ব্যাপক অগ্রগতি করেছে। উদাহরণস্বরূপ, আমেরিকান ভেরিফিকেশন মেশিনের F120 ইঞ্জিন, এর উচ্চ-চাপ টারবাইন সিলিং ডিভাইস এবং দহন চেম্বারের কিছু উচ্চ-তাপমাত্রার অংশ সবই সিরামিক উপাদান দিয়ে তৈরি। আরেকটি উদাহরণের জন্য, ফরাসি M88-2 ইঞ্জিনের দহন চেম্বার এবং অগ্রভাগও সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট ব্যবহার করে।
5
ইন্টারমেটালিক যৌগের নতুন উপকরণ
আন্তঃধাতু যৌগ কি? ধাতু এবং ধাতু বা ধাতু এবং ধাতব পদার্থের যৌগ (যেমন H, B, N, S, P, C, Si ইত্যাদি)। দুটি ধাতুর পরমাণু একটি নির্দিষ্ট অনুপাতে একত্রিত হয়ে একটি খাদ রচনা তৈরি করে যা মূল দুটি স্ফটিক জালি থেকে আলাদা। ইন্টারমেটালিক যৌগগুলি হল নতুন ধরনের উপকরণ যা ব্যাপক মনোযোগ পেয়েছে।
ছবি
প্রকৃতপক্ষে, উচ্চ-কর্মক্ষমতা, উচ্চ-থ্রাস্ট-টু-ওজন অনুপাতের অ্যারোইঞ্জিনগুলির বিকাশ আন্তঃধাতু যৌগগুলির বিকাশ এবং প্রয়োগকে উন্নীত করেছে। আন্তঃধাতু যৌগগুলি সাধারণত বাইনারি, টারনারি বা বহু-উপাদান ধাতব উপাদানগুলির সমন্বয়ে গঠিত যৌগ। আন্তঃধাতু যৌগগুলির উচ্চ-তাপমাত্রা কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে দুর্দান্ত সম্ভাবনা রয়েছে। এটির উচ্চ পরিষেবা তাপমাত্রা, নির্দিষ্ট শক্তি, তাপ পরিবাহিতা এবং বিশেষত উচ্চ তাপমাত্রায়, এটিতে ভাল জারণ প্রতিরোধের, জারা প্রতিরোধের এবং উচ্চ ক্রীপ শক্তিও রয়েছে। . উপরন্তু, যেহেতু ইন্টারমেটালিক যৌগ সুপারঅ্যালয় এবং সিরামিক উপাদানের মধ্যে একটি নতুন উপাদান, এটি দুটি উপাদানের মধ্যে ফাঁক পূরণ করে, তাই এটি অ্যারো-ইঞ্জিনের উচ্চ-তাপমাত্রার উপাদানগুলির জন্য আদর্শ উপাদানগুলির মধ্যে একটি হয়ে ওঠে।
বৈশ্বিক অ্যারো-ইঞ্জিন কাঠামোতে, গবেষণা এবং উন্নয়ন মূলত আন্তঃধাতু যৌগ যেমন টাইটানিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম এবং নিকেল-অ্যালুমিনিয়ামের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই টাইটানিয়াম অ্যালুমিনিয়াম যৌগগুলির মূলত টাইটানিয়ামের মতো একই ঘনত্ব রয়েছে, তবে উচ্চতর পরিষেবা তাপমাত্রা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, TiAl-এর অপারেটিং তাপমাত্রা যথাক্রমে 816 ডিগ্রি এবং 982 ডিগ্রি। ইন্টারমেটালিক যৌগটির পরমাণু এবং একটি জটিল স্ফটিক কাঠামোর মধ্যে একটি শক্তিশালী বন্ধন রয়েছে, যা এটিকে বিকৃত করা কঠিন করে তোলে এবং ঘরের তাপমাত্রায় এটি শক্ত এবং ভঙ্গুর। বছরের পর বছর পরীক্ষামূলক গবেষণার পর, উচ্চ তাপমাত্রার শক্তি, ঘরের তাপমাত্রার প্লাস্টিসিটি এবং কঠোরতা সহ একটি নতুন ধরনের খাদ সফলভাবে বিকশিত হয়েছে, এবং এটি ইনস্টল এবং ব্যবহার করা হয়েছে এবং প্রভাবটি খুব ভাল। উদাহরণস্বরূপ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন F119 ইঞ্জিনটি কেসিং এবং টারবাইন ডিস্কে আন্তঃধাতু যৌগ ব্যবহার করে এবং যাচাইকরণ মেশিন F120 ইঞ্জিনের কম্প্রেসার ব্লেড এবং ডিস্কগুলি নতুন টাইটানিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম আন্তঃধাতু যৌগ ব্যবহার করে।
6
রজন ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট
রজন ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট কি? এটি একটি জৈব পলিমারের উপর ভিত্তি করে একটি ফাইবার-রিইনফোর্সড উপাদান, সাধারণত গ্লাস ফাইবার, কার্বন ফাইবার, ব্যাসাল্ট ফাইবার বা আরামেড ফাইবার এর মতো ফাইবার শক্তিবৃদ্ধি ব্যবহার করে। রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণগুলি বিমান চালনা, অটোমোবাইল এবং সামুদ্রিক শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ছবি
যৌগিক পদার্থের রজন ম্যাট্রিক্স প্রধানত থার্মোসেটিং রজন। 1940-এর দশকের গোড়ার দিকে, ফাইবারগ্লাস চাঙ্গা প্লাস্টিকগুলি ফাইটার জেট এবং বোমারু বিমানগুলিতে রেডোম হিসাবে ব্যবহৃত হত। 1960-এর দশকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র F-4 এবং F-111-এর মতো সামরিক বিমানে রাডার, অনুভূমিক স্টেবিলাইজার, উইং ট্রেইলিং এজ, রুডার ডোর ইত্যাদি হিসাবে বোরন ফাইবার রিইনফোর্সড ইপোক্সি রজন ব্যবহার করেছিল। ক্ষেপণাস্ত্র তৈরির ক্ষেত্রে, 1950-এর দশকের শেষের দিকে, মার্কিন মাঝারি-পাল্লার সাবমেরিন ক্ষেপণাস্ত্র "পোলারিস A-2"-এর দ্বিতীয় পর্যায়ের কঠিন রকেট মোটরের আবরণে গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড ইপোক্সি রজন উইন্ডিং অংশগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল, যা আরও ভাল। ইস্পাত casings চেয়ে. 27 শতাংশ হালকা; পরবর্তীতে, "পোলারিস A-3" তৈরি করতে সাধারণ গ্লাস ফাইবারের পরিবর্তে উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন গ্লাস ফাইবার ব্যবহার করা হয়, যা শেলের ওজন ইস্পাতের শেলের তুলনায় 50 শতাংশ হালকা করে, যাতে "পোলারিস A{{" এর পরিসর 12}}" মিসাইল 2700 হাজার মিটার থেকে 4500 কিমি বাড়ানো হয়েছিল। 1970 এর দশকে, ইপোক্সি রজনকে শক্তিশালী করার জন্য গ্লাস ফাইবারের পরিবর্তে আরামাইড ফাইবার ব্যবহার করা হয়েছিল, এবং শক্তি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছিল, যখন ওজন হ্রাস করা হয়েছিল। কার্বন ফাইবার চাঙ্গা ইপোক্সি রজন কম্পোজিটগুলি বিমান, ক্ষেপণাস্ত্র, উপগ্রহ এবং অন্যান্য কাঠামোতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
এভিয়েশন টার্বোফ্যান ইঞ্জিনগুলিতে রজন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থের প্রয়োগের উপর গবেষণা 1950 এর দশকে শুরু হয়েছিল। 60 বছরেরও বেশি সময় ধরে উন্নয়নের পর, জিই, পিডব্লিউ, আরআর, এমটিইউ, এসএনইসিএমএ এবং অন্যান্য সংস্থাগুলি রজন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থের গবেষণা এবং বিকাশে প্রচুর শক্তি বিনিয়োগ করেছে এবং অর্জন করেছে দুর্দান্ত অগ্রগতি, এবং এর প্রকৌশল সক্রিয় এভিয়েশন টার্বোফ্যান ইঞ্জিনে প্রয়োগ করা হয়েছে, এবং এর প্রয়োগ আরও প্রসারিত করার প্রবণতা রয়েছে।
রজন ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটের পরিষেবা তাপমাত্রা সাধারণত 350 ডিগ্রির বেশি হয় না। অতএব, রজন ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলি মূলত অ্যারো-ইঞ্জিনের ঠান্ডা প্রান্তে ব্যবহৃত হয়।
7
ধাতু ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট
ধাতু ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট কি? এটি একটি যৌগিক উপাদান যা কৃত্রিমভাবে ধাতু এবং এর সংকর ধাতুর সাথে ম্যাট্রিক্স এবং এক বা একাধিক ধাতু বা অ-ধাতু শক্তিবৃদ্ধি হিসাবে মিলিত হয়। এর রিইনফোর্সিং উপকরণগুলির বেশিরভাগই অজৈব অ-ধাতু, যেমন সিরামিক, কার্বন, গ্রাফাইট এবং বোরন ইত্যাদি এবং ধাতব তারগুলিও ব্যবহার করা যেতে পারে। পলিমার ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট, সিরামিক ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট এবং কার্বন/কার্বন কম্পোজিটের সাথে এটি একটি আধুনিক কম্পোজিট সিস্টেম গঠন করে।
ছবি
ধাতব ম্যাট্রিক্স যৌগিক উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্য: যান্ত্রিকতার পরিপ্রেক্ষিতে, তাদের উচ্চ ট্রান্সভার্স এবং শিয়ার শক্তি, ভাল ব্যাপক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য যেমন কঠোরতা এবং ক্লান্তি রয়েছে এবং এছাড়াও তাপ পরিবাহিতা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, পরিধান প্রতিরোধের, ছোট তাপ সম্প্রসারণ সহগ, ভাল স্যাঁতসেঁতে রয়েছে। , কোন আর্দ্রতা শোষণ, এবং কোন জারা প্রতিরোধের. বার্ধক্য এবং কোনো দূষণের মতো সুবিধা। উদাহরণস্বরূপ, কার্বন ফাইবার চাঙ্গা অ্যালুমিনিয়াম যৌগিক পদার্থের নির্দিষ্ট শক্তি হল 3~4×107mm, এবং নির্দিষ্ট মডুলাস হল 6~8×109mm। উদাহরণস্বরূপ, গ্রাফাইট ফাইবার রিইনফোর্সড ম্যাগনেসিয়ামের নির্দিষ্ট মডুলাস 1.5 × 1010 মিমি পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং এর তাপীয় প্রসারণ সহগ প্রায় শূন্য।
এটি উল্লেখ করার মতো যে, রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণগুলির সাথে তুলনা করে, ধাতু-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণগুলির শক্ততা ভাল, আর্দ্রতা শোষণ করে না এবং তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। ধাতব ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটের রিইনফোর্সিং ফাইবারগুলির মধ্যে রয়েছে ধাতব তন্তু, যেমন স্টেইনলেস স্টিল, টাংস্টেন, সীসা, নিকেল-অ্যালুমিনিয়াম আন্তঃধাতু যৌগ ইত্যাদি; সিরামিক ফাইবার, যেমন অ্যালুমিনা, সিলিকন অক্সাইড, কার্বন, বোরন, সিলিকন কার্বাইড ইত্যাদি।
ধাতব ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলির ম্যাট্রিক্স উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, ম্যাগনেসিয়াম, চিন এবং চিন অ্যালয়, তাপ-প্রতিরোধী অ্যালয়, ডায়মন্ড অ্যালয় ইত্যাদি৷ তাদের মধ্যে অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় এবং লোহার অ্যালয়গুলির উপর ভিত্তি করে যৌগিক উপাদানগুলি বর্তমানে প্রধান পছন্দ৷ . উদাহরণস্বরূপ, কম্প্রেসার ব্লেড তৈরি করতে SiC ফাইবার-রিইনফোর্সড চিন অ্যালয় ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট ব্যবহার করা যেতে পারে। কার্বন ফাইবার বা অ্যালুমিনা ফাইবার রিইনফোর্সড ম্যাগনেসিয়াম বা ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয় ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলি টার্বোফ্যান ব্লেড তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। আরেকটি উদাহরণ হল নিকেল-ক্রোমিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম-ইরিডিয়াম ফাইবার-রিইনফোর্সড নিকেল-ভিত্তিক অ্যালয় ম্যাট্রিক্স কম্পোজিটগুলি টারবাইন এবং কম্প্রেসারগুলির জন্য সিলিং উপাদান তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
উপরন্তু, ফ্যান ক্যাসিং, রোটর, কম্প্রেসার ডিস্ক এবং অন্যান্য অংশগুলি বিদেশে মেটাল ম্যাট্রিক্স কম্পোজিট দিয়ে তৈরি। কিন্তু এই ধরনের কম্পোজিট ম্যাটেরিয়ালের সবচেয়ে বড় সমস্যা হল রিইনফোর্সিং ফাইবার এবং ম্যাট্রিক্স ধাতুর মধ্যে বিক্রিয়া করা সহজ একটি ভঙ্গুর পর্যায় তৈরি করে, যা উপাদানটির কর্মক্ষমতাকে খারাপ করে দেয়। বিশেষ করে যখন এটি একটি উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন ইন্টারফেসের প্রতিক্রিয়া আরও বিশিষ্ট হয়। বর্তমান সমাধান হল ফাইবার পৃষ্ঠে উপযুক্ত আবরণ যোগ করা এবং বিভিন্ন ফাইবার এবং বিভিন্ন সাবস্ট্রেট অনুযায়ী ম্যাট্রিক্স ধাতুকে মিশ্রিত করা, যাতে ইন্টারফেসের প্রতিক্রিয়া কমিয়ে দেওয়া যায় এবং যৌগিক উপাদানের কার্যক্ষমতার নির্ভরযোগ্যতা বজায় রাখা যায়।
ছবি
ইঞ্জিন ফ্যানের ব্লেডে ব্যবহৃত সামগ্রী
ইঞ্জিন ফ্যান ব্লেড হল টার্বোফ্যান ইঞ্জিনের সবচেয়ে প্রতিনিধিত্বশীল এবং অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অংশ এবং টার্বোফ্যান ইঞ্জিনের কর্মক্ষমতা এর বিকাশের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। টাইটানিয়াম খাদ ফ্যান ব্লেডের সাথে তুলনা করে, রজন ম্যাট্রিক্স যৌগিক উপাদান ফ্যান ব্লেডগুলির ওজন হ্রাসে খুব সুস্পষ্ট সুবিধা রয়েছে। ওজন কমানোর সুস্পষ্ট সুবিধাগুলি ছাড়াও, রজন-ভিত্তিক যৌগিক ফ্যান ব্লেডগুলি প্রভাবের পরে ফ্যানের ক্ষেত্রে কম প্রভাব ফেলে, তাই ফ্যানের কেসটির নিয়ন্ত্রণ উন্নত করা উপকারী।
বিদেশী দেশে বাণিজ্যিক প্রয়োগের জন্য কম্পোজিট ফ্যান ব্লেডের প্রধান প্রতিনিধি হল: B777 এর জন্য GE90 সিরিজ ইঞ্জিন, B787 এর জন্য GEnx ইঞ্জিন এবং COMAC C919 এর জন্য LEAP-X ইঞ্জিন। 1995 সালের গোড়ার দিকে, রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপাদান ফ্যান ব্লেড দিয়ে সজ্জিত GE90-94B ইঞ্জিনটিকে আনুষ্ঠানিকভাবে বাণিজ্যিকভাবে চালু করা হয়েছিল, যা আধুনিক উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন অ্যারোইঞ্জিনগুলিতে রজন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থের প্রকৌশল প্রয়োগের আনুষ্ঠানিক উপলব্ধি চিহ্নিত করে। . বায়ুগতিবিদ্যা, উচ্চ এবং নিম্ন চক্রের ক্লান্তি চক্র এবং অন্যান্য কারণগুলির ব্যাপক বিবেচনার ভিত্তিতে, GE পরবর্তী GE90-115B ইঞ্জিনের জন্য একটি নতুন যৌগিক ফ্যান ব্লেড তৈরি করেছে৷
21শ শতাব্দীতে, উচ্চ ক্ষতি-সহনশীল যৌগিক পদার্থের জন্য অ্যারো-ইঞ্জিনের জোরালো চাহিদা যৌগিক উপাদান প্রযুক্তির আরও বিকাশকে চালিত করে এবং কার্বন ফাইবারের কঠোরতা ক্রমাগত উন্নত করে উচ্চ ক্ষতি-সহনশীল পদার্থের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা কঠিন। / epoxy রজন prepregs. ফলস্বরূপ, 3D বোনা কাঠামো যৌগিক ফ্যান ব্লেড প্রদর্শিত হতে শুরু করে।
ইঞ্জিন ফ্যানের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত উপকরণ
ইঞ্জিন ফ্যানের আবরণ একটি অ্যারো-ইঞ্জিনের বৃহত্তম স্থির অংশ, এবং এর ওজন হ্রাস সরাসরি অ্যারো-ইঞ্জিনের থ্রাস্ট-টু-ওজন অনুপাত এবং দক্ষতাকে প্রভাবিত করবে। অতএব, বিদেশী উন্নত অ্যারো-ইঞ্জিন OEM গুলি সবসময় ফ্যানের আবরণের ওজন হ্রাস এবং কাঠামোগত অপ্টিমাইজেশনের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ।
ছবি
ইঞ্জিন ফ্যান কাউলের জন্য ব্যবহৃত উপকরণ
কারণ এটি একটি অ-প্রধান লোড বহনকারী উপাদান, ফ্যান কাউল হল একটি অ্যারো-ইঞ্জিনে যৌগিক পদার্থ দিয়ে তৈরি প্রথম অংশগুলির মধ্যে একটি। যৌগিক উপকরণ দিয়ে তৈরি ফ্যান কাউল হালকা ওজন, সরলীকৃত অ্যান্টি-আইসিং কাঠামো, ভাল জারা প্রতিরোধের এবং আরও ভাল ক্লান্তি প্রতিরোধের সরবরাহ করতে পারে। যেমন বিখ্যাত RR কোম্পানির RB211 ইঞ্জিন, PW কোম্পানির PW1000G, এবং PW4000 ফ্যানের ক্যাপ তৈরি করতে রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণ ব্যবহার করে।
এয়ারো-ইঞ্জিন মেইনফ্রেমের সাথে তুলনা করে, রজন-ভিত্তিক যৌগিক পদার্থের অ্যারো-ইঞ্জিন ন্যাসেলেসে খুব বিস্তৃত প্রয়োগের স্থান রয়েছে। বৈশ্বিক নির্মাতারা ন্যাসেল ইনলেটস, ফেয়ারিংস, থ্রাস্ট রিভার্সার এবং নয়েজ কমানোর লাইনিং-এ রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণ ব্যবহার করেছেন। উপাদান. অন্যান্য অংশের পরিপ্রেক্ষিতে, রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপকরণগুলি অ্যারো-ইঞ্জিন ফ্যান রানার প্লেট, বিয়ারিং সিলিং কভার এবং কভার প্লেটে বিভিন্ন মাত্রায় প্রয়োগ করা হয়।
