カセオンは3Dプリント技術を使用して極超音速用途向けのスーパーC103耐火合金を開発

カセオンは3Dプリント技術を使用して極超音速用途向けのスーパーC103耐火合金を開発
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-9-9 11:31 に最後に編集されました

2024年9月9日、アンタークティックベアは、ADDAMNグループの子会社であるCastheonが画期的な高性能耐火合金Super C103™の発売を発表したことを知りました。このイノベーションは、ニオブC103の応用における新たな段階を示しています。

△スーパーC103合金は、構造的完全性と高温性能の両方において大幅な改善を達成しました。
技術研究開発の背景

航空宇宙および防衛分野では、過酷な環境に耐えられる先進的な材料に対する需要が高まっています。耐火合金であるニオブ C103 は、高温および高摩耗環境で優れた性能を発揮するため、このような条件下で使用しても熱や摩耗に効果的に耐えます。しかし、ニオブ C103 の従来の鍛造方法では、材料の無駄や処理上の制限により、その応用可能性が制限されます。

ニオブ C103 は主にニオブ (Nb) で構成されており、高温強度と耐酸化性を高めるためにハフニウム (Hf) とチタン (Ti) が添加されています。耐腐食性と安定性によりロケット エンジンや高度な兵器には理想的な選択肢ですが、従来の鍛造方法では材料が最大 95% 無駄になり、処理が非効率的になることがよくあります。このプロセスは費用がかかるだけでなく、柔軟性にも欠けています。


3D プリントが極超音速用途の耐火合金に革命をもたらす

これらの課題に対処するため、Youping Gao 博士率いる Castheon は、金属 3D プリント技術を使用して、ニオブ C103 の製造方法を再構築しました。ガオ博士は、エアロジェット ロケットダイン社で 20 年以上の経験を持ち、重要なロケット エンジン製造プロセスの進歩に重要な役割を果たしてきました。重要なロケットエンジン製造プロセスの進歩に関する彼の豊富な経験と、ニオブ C103 の製造上の課題に関する深い理解は、この画期的なニオブ C103 技術の開発において、Castheon に重要なサポートと援助を提供しました。

Castheon の技術チームは、特許取得済みの 3D 印刷技術を使用して、ニオブ C103 の微細構造と堆積速度を正確に制御し、酸化物分散強化 (ODS) 構造と炭化物分散強化 (CDS) 構造を統合することに成功しました。このプロセスにより、従来の鍛造方法と比較して、材料のクリープ耐性が 3 桁 (1,000 倍) 大幅に向上し、中程度の強度レベルに達します。

△C103 AM合金は極超音速温度で優れた強度特性を有します。 C103 AM合金を最適化し、「スーパーC103 AM」にアップグレードすることで、より高い性能を実現できます。
さらなる最適化により、Castheon は高粒径炭素粒子を LPBF プロセスに正確に統合する革新的な製品である Super C103™ を開発しました。この戦略的な挿入により、Super C103™ の構造的完全性と高温性能が大幅に向上し、耐火合金の分野における大きな進歩となります。

ガオ博士は次のように語っています。「スーパー C103™ の発売は、当社のニオブ C103 製造技術における大きな進歩を表しています。この画期的な進歩は、材料の性能を向上させるだけでなく、材料の無駄を大幅に削減し、生産効率を向上させます。これは、航空宇宙および防衛分野の主要部品の製造に大きな影響を与えるでしょう。」

この機能強化は、極端な条件下での強度と安定性が求められる材料アプリケーションにとって特に重要です。高粒度炭素粒子によって最適化された微細構造により、合金の強度が大幅に向上するだけでなく、従来の Nb C103 が達成したレベルをはるかに超える性能も実現します。その結果、ニオブ スーパー C103 の強度は高強度カテゴリにアップグレードされ、材料性能が重要となる最先端の航空宇宙および防衛アプリケーションに最適なソリューションとなりました。


ガオ博士は次のように付け加えました。「ニオブベースの耐火合金には、低、中、高の 3 つの強度グレードがあります。当社の特許取得済みプロセスにより、ニオブ C103 を高強度グレードにアップグレードし、現在はスーパー C103™ と呼ばれています。この画期的な進歩は、将来の極超音速ミサイルや防衛システムで重要な役割を果たし、コストと性能の面で大きな利点をもたらすと考えています。」

ニオブ C103 のこの進歩は、航空宇宙および防衛産業にとって大きな飛躍を意味します。従来の処理方法の限界を克服し、材料を新たな強度レベルにまで進化させることで、Castheon は高応力環境における耐火合金の使用に関する新たな基準を確立しました。極限の条件に耐えられる材料の需要が高まり続ける中、Super C103 の革新的技術は、次世代の極超音速技術および防衛技術にとって重要なコンポーネントとなります。これらの産業の将来は、圧力下で優れた性能を発揮する材料だけでなく、コスト効率と技術の進歩を促進するイノベーションにもかかっています。


合金、航空、材料、超音速、耐火物

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