budoucnost domácího automobilového průmyslu může velmi dobře spočívat na písku.

tato běžná látka obsahuje klíčové složky pro některé neobvyklé materiály, které jsou nezbytné pro výrobu revolučního typu motoru-keramické plynové turbíny.

země, která jako první zdokonaluje motor, by podle tuzemských i zahraničních výrobců automobilů mohla ovládnout mezinárodní výrobu automobilů. Spolehlivý keramický motor by byl kvantovým skokem vpřed ve snaze zlepšit účinnost paliva, aniž by byla obětována výkonnost nebo bezpečnost v automobilech, tvrdí vedení automobilů.

keramické motory umožňují stlačování a expanzi plynů při extrémně vysokých teplotách bez ztráty tepla nebo poškození motoru. Motor, který udržuje své teplo bez poškození sebe nebo jiných součástí, pracuje efektivněji.

turbíny jsou už roky. Chrysler Corp. měl v roce 1963 experimentální vůz s plynovou turbínou. Ale nikdy nebyl nabízen komerčně, protože Chrysler nemohl najít nákladově efektivní způsob, jak zvládnout obrovské teplo-až 2 500 stupňů Fahrenheita-generované motorem.

zlepšení keramických materiálů slibují, že plynová turbína bude praktická. Nové druhy keramiky jsou skutečně zodpovědné za změny v produktech od automobilů přes elektroniku až po falešné zuby. Tato nová keramika je daleko od květináčů, koupelnových dlaždic a nádobí běžně spojených se slovem. Tyto nové materiály jsou tvořeny křemíkem a dalšími tradičními keramickými přísadami v kombinaci s karbidovými polymery, oxidem hlinitým a dalšími materiály.

výsledné sloučeniny si zachovávají schopnost odolávat teplu, ale jsou méně křehké a odolnější proti opotřebení.očekává se, že vliv na automobilový průmysl bude hluboký.

Na rozdíl od tradičních pístových motorů turbíny spalují palivo stabilní rychlostí a odvozují výkon směrováním expandujících plynů proti ventilátorovému zařízení. Plyny otáčejí ventilátorem, který otáčí hřídelí připojenou k převodovce. Stabilní hoření a vysoká teplota přispívají k větší účinnosti.

„není pochyb, že automobilový keramické plynové turbíny motoru může nabídnout značné výhody pro automobilový průmysl a na zemi,“ řekl John A. Boppart, senior viceprezident Garrett Turbína Motor Co. ve Phoenixu.

Ale Spojené Státy jsou „, ne, ve skutečnosti, že dělá velmi dobrou práci udržet krok s Japonci v keramice,“ Boppart řekl, že v posledních svědectví před podvýborem pro dopravu, letectví a materiálů.

Garrett spolupracuje se společností Ford Motor Co. vyvinout pokročilou plynovou turbínu, která bude mít „horké části“ – rotor a lopatky turbíny, sestavu spalovačů, potrubí-vyrobené z keramiky. General Motors Corp. má podobné úsilí s jeho Allison plynové turbíny divize.

projekty GM a Ford získaly od roku 1980 116 milionů dolarů, většinou z federálních peněz. Firmy žádají vládu, aby zaplatit další $100 milionů v příštích čtyřech letech — žádost, aby je přivedl na Capitol Hill minulý měsíc a vzbudila hněv někteří zákonodárci, který řekl, že obě společnosti jsou dost bohatí na to, aby financovat svůj vlastní výzkum.

ale GM a Ford hájí své žádosti o financování.

„GM je ve vývoji plynových turbín od roku 1952,“ řekl Harold E. Helms, hlavní projektový inženýr pro plynovou turbínu Allison. „Mohu vás ujistit, že tyto peníze nepocházely od federální vlády.“

Ford minulý týden utratil více svých vlastních peněz, 10 milionů dolarů, aby získal 11% podíl ve společnosti Ceradyne Inc., společnost se sídlem v Kalifornii, která se specializuje na komerční aplikace keramické technologie. Velká část práce Ceradyne bude zahrnovat vývoj automobilových produktů, řekl prezident Ford Harold a. Poling.

ale proč vyzývat vládu?

přes všechny své výhody nese keramická technologie také pytel problémů, tvrdí domácí automobilky.

křehkost je jedna. Keramika má tendenci se zlomit nebo prasknout pod stresem, jako je například havárie vozidla. Dalším je lepení keramiky na kovy.

výzkumu nezbytného k řešení těchto problémů je nákladné-příliš drahé pro společnosti, které jsou pod tlakem trhu, přicházet s novými produkty, ihned, podle Boppart, Přilby a další.

pro srovnání, v Japonsku se rychle postupuje v keramice vývoj, do značné míry, protože auto činitelé, vlády a univerzity pracují společně, aby se Japonsko keramiky vůdce AMERICKÝCH automobilek říkají.

„v posledních čtyřech letech jsme zjistili, že Japonci mohou díky svému národnímu závazku produkovat více“ v oblasti keramiky, řekl Serge Gratch, ředitel Fordu pro výzkum vozidel,pohonných jednotek a komponent. „Japonci jsou prostě schopni investovat více do keramiky kvůli svému národnímu závazku.“

Japonsko se ujímá vedení v keramice.

například Nissan Motor Co. Ltd. měsíčně vyrábí 500 aut. jeho 300 sportovních modelů ZX má turbodmychadla s keramickou složkou. Tato zařízení zvyšují tlak na směs vzduchu a paliva ve spalovacích komorách motoru.

modely Nissan ceramic-turbo se v současné době prodávají pouze v Japonsku. Ale pokud technologie dokazuje, efektivní … a trvanlivé-není pochyb o tom, že Nissan bude vyvážet své keramické turba do Spojených Států, dává společnosti velkou výhodu oproti své AMERICKÉ rivaly v high-ceny konci domácí automobilový trh.

na válkách v keramice má podíl i tuzemský elektronický průmysl.

růst elektronického průmyslu a šíři nových aplikací pro pokročilé keramiky se předpokládá zvýšení poptávky po keramickém materiálu o 50 procent-od $3 miliardy v roce 1984 na více než 4,5 mld $v roce 1989.

v současné době je polovina světového prodeje pokročilých keramických materiálů do elektronického průmyslu. Kyocera v Japonsku je světovým lídrem v keramickém balení počítačových čipů s téměř 70procentním podílem na trhu.

„díváme se na to, co dělají, velmi pečlivě,“ řekl ředitel výzkumu Westinghouse Electric Corp. „Protože jsou vůdci.“

Zatímco odvoláním na roli vlády v Japonsku je pokrok v keramice, AMERIČTÍ průmyslníci jsou také ochotni připustit, že Japonci jsou rychleji vyvíjet prototypy a testování keramických materiálů na trhu.

Japonci také stres procesu technologie, které jdou do keramické výrobě, a proto jsou schopni prozkoumat ekonomik z výrobní měřítku dříve, než AMERICKÉ společnosti, domácí průmyslníci říkají.

Japonská Kyocera například učinila obrovský pokrok v technologii falešných zubů tím, že vyvinula implantát z křišťálového safíru, který je odolnější než porcelán. Lidé, kteří nosí pokročilé keramické protézy, mohou žvýkat tvrději s menším rizikem poškození implantátu.

ale americké společnosti mají dobrou pozici v rychle rostoucí keramicko-kompozitní části trhu s novými materiály. Zejména kompozity „Metal matrix“ upoutaly pozornost a investice předních leteckých společností a Pentagonu.

„Tam je hodně děje v této oblasti v resortu Obrany,“ řekl bývalý asistent ministra Obrany pro technologie, Robert Cooper, který poukázal na to, že Defense Advanced Projects Agency má několik významných nových materiálů projektů.

Pentagon věří, že kompozity s kovovou maticí mohou nakonec vést k tvrdší, ale lehčí generaci materiálů pro letadla, tanky a nosiče vojsk.

Kovová matrice se v podstatě skládá z kovu – jako je hliník – s vlákny keramických vláken protékajících ve formě kosterní sítě. Toto vlákno sítě může půjčit pevnost a tepelnou odolnost do kovu v způsoby, které slitin nebo jiné kompozitní materiál nemůže. Například, keramické vlákno-aided hliníkové provádí stejně jako dražší titan v motorech a v dalších aplikacích.

úkolem je najít levný způsob míchání vláken a kovu. Komerční úspěch zatím nikdo neoznámil. Obrana pracuje na nových způsobech „smáčení“ vláken na kov.

„nevážou se, pokud vlákna nejsou mokrá,“ řekl Cooper.

kromě vojenských aplikací mohou mít keramické kompozity s kovovou maticí také civilní použití ,například pro rámy tenisových raket (stejně jako jsou rámy tenisových raket na bázi uhlíkových vláken). Tvrdá, ale lehká kola jsou podobnou příležitostí. Také se očekává, že materiály s kovovou matricí z keramických vláken najdou cestu do automobilového průmyslu.

E. I. du Pont de Nemours & Co. a další americké společnosti soutěží s japonskými společnostmi, jako jsou Kyocera a Nippon Carbon, o mnohamilionový trh. Síla domácího leteckého a automobilového průmyslu by navíc měla zpočátku zajistit připravený trh pro americké společnosti.

ve skutečnosti, i když si je americká chemická společnost bolestně vědoma japonské konkurence, diverzifikuje keramiku. Du Pont, chemický gigant za 36 miliard dolarů ročně, veřejně deklaroval svou ambici být významným dodavatelem keramiky. Podobně, Dow Chemical Co. a Koppers Co. As. mají kapitálové investice do keramických společností.

Na základě svých rozsáhlých odborných znalostí v oblasti technických plastů, General Electric Co. také investoval do potenciálu keramiky získáním dvou rostlin od společnosti 3M Co. a založení Ge Ceramics v roce 1983.

ale aby se zajistilo, že pokročilý keramický průmysl má ve Washingtonu hlas, americké společnosti vytvořily loni v říjnu asociaci Spojených států pro pokročilou keramiku. Skupina hledá standardní Průmyslový klasifikační kód pro pokročilou keramiku, technický poradní výbor Ministerstva obchodu a ochrana duševního vlastnictví pro techniky zpracování keramiky vyvinuté v této zemi.