Warum wird in Turbinen keine Keramik verwendet?

Ich habe gesehen, dass Keramik viel Hitze braucht, um zu schmelzen (3240º F). Ich frage mich also, warum wird Keramik nicht als Kompressorebene in Turbinen verwendet? Hat das was mit der Belastung zu tun? oder ist Keramik zu schwer? Hat es etwas mit der Ausrichtung der Kristalle zu tun?

Verwandte: Welches Material wird verwendet, um die heißen Abschnitte von Strahltriebwerken herzustellen? . Keramik würde im heißen Abschnitt verwendet werden, nicht im Kompressorabschnitt.
@foot Ich verstehe. Danke für die Hilfe. Angenommen, Keramik wurde nicht nur für den heißen Abschnitt verwendet. Wie wäre es zum Beispiel mit den Abgasdüsen
Angenommen, es gäbe eine Zündquelle in den Kompressionsstufen. Soll dann eine Keramik verwendet werden?
Der Auspuffbereich ist nicht wirklich hitzebegrenzt, Nickel- oder Titanlegierungen reichen gut aus. Keramik ist spröde und daher für die meisten Anwendungen nicht gut geeignet. CMC ist noch ziemlich neu und kann in Zukunft kostengünstiger werden. In den Kompressorabschnitten würde es normalerweise keine Zündung geben, aber überall dort, wo Zündgase verarbeitet werden, wie in der Turbine, würde die Hitze begrenzt sein und daher von Keramik profitieren.
@foot Entschuldigung. Ich sollte ein wenig erklären. Der Grund, warum ich frage, ist, dass ich ein Flugzeug baue und nach Materialien suche, die die Hitze einer vollen Düsentreibstoffzündung überleben. Da die meisten Turbinen nicht zünden, muss ich nach haltbareren Materialien für meinen Motor suchen, und ich versuche herauszufinden, ob Keramik für meine Zwecke geeignet wäre. Ich denke nicht.
Einfache Keramik, nicht wirklich. Aber die keramischen Verbundwerkstoffe, die ich erwähnt habe, werden allmählich in Turbinen verwendet und sie haben Gewichts- und Temperaturvorteile.
@mins Ich plane, die Kompressoren als Brennkammer zu verwenden. Direkt nach (oder in) dem letzten Hochdruckabschnitt würde ich Zündkerzen oder eine andere Zündquelle einsetzen, um den Kraftstoff in Brand zu setzen, was einen Schubschub geben sollte.
@Nicholas, es gibt einen guten Grund, warum alle erfahrenen Turbinenhersteller (und jeder, der sie versteht) keine Verbrennung im Kompressor durchführen. Ich schlage vor, Sie überlegen, warum das so ist.
Auf der anderen Seite, @Notts90, kommen manchmal große Durchbrüche von denen, die gegen den Strom schwimmen. (Um ehrlich zu sein, habe ich keine Ahnung, warum die Verbrennung nicht im Kompressor stattfindet, aber mir fallen ein paar Gründe ein ...)
@mins Wenn die Verbrennung vor der letzten Stufe des Kompressors erfolgt wäre, was wäre der Sinn zusätzlicher Stufen, die für eine weitere Kompression sorgen? Die zusätzlichen Stufen wären überflüssig, man will Turbinen nach der Verbrennung zur Energierückgewinnung. Hinzu kommt, dass die Herstellung von Komponenten hitzebeständig viel Gewicht hinzufügt. Sie wollen das so wenig wie möglich tun müssen.
@mins Entschuldigung, es ist früh hier und das Gehirn hat sich noch nicht vollständig beschäftigt.

Antworten (2)

Keramische Materialien werden allmählich in Strahltriebwerken verwendet. Zum Beispiel verwendet der LEAP-1A in der Hochdruckturbine ein paar Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe. ( http://aviationweek.com/mro/ceramic-composites-enter-service ). Zukünftige Designs werden wahrscheinlich die Verwendung von CMCs erweitern (zB http://www.geaviation.com/press/ge90/ge90_20150303.html )

Diese äußerst wünschenswerten Eigenschaften von Keramiken wurden bisher weitgehend vernachlässigt, aufgrund der wahrgenommenen geringen Zähigkeit und des spröden Versagens, das durch die traditionelle Keramikfestigkeit gezeigt wird.

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