日本の新素材産業

日本はこれら 3 つのトップ技術においてはるかに先を行っており、他の国に後れを取っている。

最初に矢面に立たされるのは、最新のタービン エンジン ブレード用の第 5 世代の単結晶材料です。タービンブレードの使用環境は非常に過酷であるため、超高温高圧下で数万回転という超高速回転を維持する必要があります。したがって、高温高圧下での耐クリープ性に対する条件や要求は非常に厳しいものとなります。今日のテクノロジーにとって最良の解決策は、結晶の閉じ込めを一方向に伸ばすことです。従来材に比べ粒界が存在しないため、高温高圧下における強度と耐クリープ性が大幅に向上します。世界には 5 世代の単結晶材料があります。最後の世代になればなるほど、軍事大国ロシアはおろか、アメリカやイギリスなどの旧先進国の影も見えなくなります。第4世代単結晶とフランスがかろうじて支えられるとすれば、第5世代単結晶の技術レベルは日本しかありません。したがって、世界最高の単結晶材料は、日本が開発した第5世代単結晶TMS-162/192です。日本は世界で唯一第5世代単結晶材料を製造できる国となり、世界市場で絶対的な発言権を有する。。米国のF-22やF-35で使用されているF119/135エンジンのタービンブレード素材CMSX-10第三世代高性能単結晶を比較してみます。比較データは以下の通りです。第 3 世代単結晶の典型的な代表例は、CMSX-10 の耐クリープ性です。はい: 1100 度、137Mpa、220 時間。これはすでに西側先進国のトップレベルです。

続いては日本が世界をリードする炭素繊維素材。炭素繊維は軽量で強度が高いため、軍事産業ではミサイル、特に最上位の大陸間弾道ミサイルの製造に最も理想的な素材とみなされています。例えば、米国の「ドワーフ」ミサイルは、米国の小型固体大陸間戦略ミサイルである。道路上で操縦してミサイルの発射前の生存性を向上させることができ、主に地下のミサイル井戸を攻撃するために使用されます。このミサイルは、日本の新素材と技術を使用した世界初の完全誘導型大陸間戦略ミサイルでもある。

中国の炭素繊維の品質、技術、生産規模には諸外国との間に大きな隔たりがあり、特に高性能炭素繊維技術は欧米の先進国に完全に独占、あるいは阻まれている。長年にわたる研究開発と試作を経ても、高性能炭素繊維のコア技術はまだ習得できておらず、炭素繊維の国産化にはまだ時間がかかります。当社の T800 グレードのカーボンファイバーは以前は実験室でのみ製造されていたことは注目に値します。日本の技術はT800をはるかに上回り、T1000カーボンファイバーはすでに市場を占め量産されています。実際、T1000 は 1980 年代の日本の東レの製造レベルにすぎません。炭素繊維分野における日本の技術は他国より少なくとも20年は進んでいることがわかります。

軍事レーダーで使用される主要な新素材が再び登場しました。アクティブフェーズドアレイレーダーの最も重要な技術は、T/R トランシーバーコンポーネントに反映されています。特に、AESA レーダーは、数千のトランシーバー コンポーネントで構成される完全なレーダーです。T/R コンポーネントは、多くの場合、少なくとも 1 つ、最大 4 つの MMIC 半導体チップ材料によってパッケージ化されます。このチップは、レーダーの電磁波送受信部品を集積した超小型回路です。電磁波を出力するだけでなく、受信する役割も担っています。このチップは、半導体ウェハ全体上の回路からエッチングされます。したがって、この半導体ウェーハの結晶成長は、AESA レーダー全体の最も重要な技術部分です。

 

ジェシカ

 


投稿時間: 2022 年 3 月 4 日