fremtiden for den indenlandske bilindustri meget godt kan hvile på sand.

det fælles stof indeholder nøgleingredienser til nogle usædvanlige materialer, der er afgørende for at producere en revolutionerende type motor-den keramiske gasturbine.

det land, der først perfektionerer motoren, kunne afvikle dominerende international bilproduktion, ifølge indenlandske og udenlandske bilproducenter. En pålidelig keramisk motor ville være et kvantespring fremad i bestræbelserne på at forbedre brændstofeffektiviteten uden at ofre ydeevne eller sikkerhed i biler, siger billedere.

keramiske motorer tillader kompression og udvidelse af gasser ved ekstremt høje temperaturer uden tab af varme eller motorskader. En motor, der holder sin varme uden at skade sig selv eller andre komponenter, fungerer mere effektivt.

Møller har eksisteret i årevis. Chrysler Corp. havde en eksperimentel gasturbinebil i 1963. Men det blev aldrig tilbudt kommercielt, fordi Chrysler ikke kunne finde en omkostningseffektiv måde at håndtere den enorme varme-så meget som 2.500 grader Fahrenheit-genereret af motoren.

forbedringer i keramiske materialer lover at gøre gasturbinen praktisk. Faktisk er nye former for keramik ansvarlige for ændringer i produkter lige fra biler til elektronik til falske tænder. Disse nye keramik er langt fra blomsterpotter, badeværelsesfliser og porcelæn, der ofte er forbundet med ordet. Disse nye materialer består af silicium og andre traditionelle keramiske ingredienser kombineret med hårdmetalpolymerer, alumina og andre materialer.

de resulterende forbindelser bevarer evnen til at modstå varme, men er mindre sprøde og mere slidbestandige.

effekten på bilindustrien forventes at være dyb.

i modsætning til traditionelle stempelmotorer brænder turbiner brændstof med en jævn hastighed og får strøm ved at lede ekspanderende gasser mod en ventilatorlignende enhed. Gasserne drejer ventilatoren, som drejer en aksel forbundet til en gearkasse. Den konstante forbrænding og den høje temperatur giver større effektivitet.

“der er ingen tvivl om, at en keramisk gasturbinemotor til biler kan tilbyde betydelige fordele for bilindustrien og for landet,” sagde John A. Boppart, senior vice president for Garrett Turbine Engine Co. i Føniks.

men USA gør “faktisk ikke et meget godt stykke arbejde med at holde trit med japanerne inden for keramik,” sagde Boppart i det nylige vidnesbyrd for husets underudvalg om transport, luftfart og materialer.

Garrett arbejder med Ford Motor Co. at udvikle en avanceret gasturbine, der vil have “varme dele” – turbinerotor og knive, forbrændingsenhed, kanaler-lavet af keramik. General Motors Corp. har en lignende indsats i gang med sin Allison gasturbine Division.GM-og Ford-projekterne har modtaget 116 millioner dollars, hovedsagelig i føderale penge, siden 1980. Virksomhederne beder regeringen om at ante yderligere $100 milion i løbet af de næste fire år-en anmodning, der bragte dem til Capitol Hill i sidste måned og rejste vrede fra nogle lovgivere, der sagde, at de to virksomheder er rige nok til at finansiere deres egen forskning.

men GM og Ford forsvarer deres finansieringsanmodninger.

“GM har været i udvikling af gasturbiner siden 1952,” sagde Harold E. Helms, chefprojektingeniør for Allison gasturbine. “Jeg kan forsikre dig om, at disse penge ikke kom fra den føderale regering.”

Ford brugte i sidste uge flere af sine egne penge, $10 millioner, til at erhverve en 11 procent interesse i Ceradyne Inc., et firma med base i Californien, der specialiserer sig i kommercielle anvendelser af keramikteknologi. Meget af Ceradynes arbejde vil involvere udvikling af bilprodukter, sagde Ford-præsident Harold A. Poling.

men hvorfor opfordre regeringen?

for alle dens fordele bærer keramikteknologi også en pose med problemer, siger indenlandske bilproducenter.

brølhed er en. Keramik har tendens til at bryde eller knække under stress, som det, der er forårsaget af et køretøjsulykke. En anden er limning af keramik til metaller.

den forskning, der er nødvendig for at løse disse problemer, er dyrt-for dyrt for virksomheder, der er under markedspres til straks at komme med nye produkter, ifølge Boppart, Helms og andre.til sammenligning Udvikler Japan sig hurtigt inden for keramikudvikling, hovedsageligt fordi bilproducenter, regeringen og universiteterne arbejder sammen for at gøre Japan til keramikleder, siger amerikanske bilproducenter.

“hvad vi har fundet i de sidste fire år er, at japanerne på grund af deres nationale engagement kan producere mere” inden for keramik, sagde Serge Gratch, Fords direktør for køretøj, drivlinje og komponentforskning. “Japanerne er simpelthen i stand til at investere mere i keramik på grund af deres nationale engagement.”

Japan tager føringen inden for keramik.for eksempel Nissan Motor Co. Ltd. producerer 500 biler om måneden – dens 300 sportsmodeller-med keramiske turboladere. Disse enheder øger trykket på luftbrændstofblandingen i motorens forbrændingskamre.

Nissans keramiske turbo-modeller sælges i øjeblikket kun i Japan. Men hvis teknologien viser sig effektiv – og holdbar-er der ingen tvivl om, at Nissan vil eksportere sine keramiske turbos til USA, hvilket giver virksomheden en stor fordel i forhold til sine amerikanske rivaler i den dyre ende af det indenlandske bilmarked.

den indenlandske elektronikindustri har også en andel i keramikkrigene.væksten i elektronikindustrien og bredden af nye applikationer til avanceret keramik forventes at øge efterspørgslen efter keramikmateriale med 50 procent-fra 3 milliarder dollars i 1984 til mere end 4,5 milliarder dollars i 1989.

i øjeblikket er halvdelen af verdens salg af avancerede keramiske materialer til elektronikindustrien. Kyocera i Japan er verdens førende inden for keramisk emballage af computerchips med næsten 70 procent markedsandel.

“vi ser på, hvad de laver meget omhyggeligt,” sagde en forskningsdirektør. “Fordi de er ledere.”

mens de citerer regeringens rolle i Japans fremskridt inden for keramik, er amerikanske industriister også villige til at indrømme, at japanerne er hurtigere med at udvikle prototyper og teste keramiske materialer på markedet.

japanerne understreger også procesteknologier, der går ind i keramisk fremstilling, og er derfor i stand til at udforske økonomier i fremstillingsskala tidligere end amerikanske virksomheder, siger indenlandske industriister.Japans Kyocera har for eksempel gjort enorme fremskridt inden for falsk-tænder teknologi ved at udvikle et krystal safir implantat, der er mere holdbart end porcelæn. Mennesker, der bærer de avancerede keramiske proteser, kan tygge hårdere med mindre risiko for at beskadige implantatet.

men amerikanske virksomheder er godt positioneret i den hurtigt voksende keramisk-sammensatte del af markedet for nye materialer. Især” metalmatricen ” – kompositter har fanget opmærksomheden og investeringerne hos førende luftfartsvirksomheder og Pentagon.

“der sker meget i dette område i Forsvarsministeriet,” sagde en tidligere assisterende forsvarsminister for teknologi, Robert Cooper, der påpegede, at Defense Advanced Projects Agency har flere vigtige nye materialeprojekter i gang.Pentagon mener, at metal-matrice kompositter i sidste ende kan føre til en hårdere, men lettere generation af materialer til fly, tanke og troppebærere.i det væsentlige består en metalmatrice af et metal-såsom aluminium-med tråde af keramiske fibre, der løber igennem i form af et skeletnet. Dette fibernetværk kan give styrke og varmebestandighed til metallet på måder, som legeringer eller andet kompositmateriale ikke kan. for eksempel fungerer keramisk fiberstøttet aluminium såvel som det dyrere titanium i motorer og i andre applikationer.

udfordringen er at finde en billig måde at blande fibre og metal på. Ingen har annonceret kommerciel succes indtil videre. Forsvar arbejder på nye måder at” befugtning ” fibrene til metallet.

” de binder ikke, hvis fibrene ikke bliver våde,” sagde Cooper.

ud over militære applikationer kan keramiske kompositter af metal også have civile anvendelser, såsom til tennisketsjerrammer (meget som der er kulfiberbaserede tennisketsjerrammer). Hårde, men lette cykler er en lignende mulighed. Også keramiske fibermetalmatricsmaterialer forventes at finde vej ind i bilindustrien.

E. I. Du Pont de Nemours& Co. og andre amerikanske virksomheder konkurrerer med japanske virksomheder som Kyocera og Nippon Carbon om markedet på flere millioner dollars. Desuden bør styrken af den indenlandske rumfart og bilindustrien i første omgang sikre et klar marked for amerikanske virksomheder.

selvom de er smerteligt opmærksomme på japansk konkurrence, spredes amerikanske kemiske virksomheder til keramik. Du Pont, en kemisk gigant på 36 milliarder dollars om året, har offentligt erklæret sin ambition om at være en stor keramikleverandør. Tilsvarende, Chemical Co. og Koppers Co. Inc. har aktieinvesteringer i keramikvirksomheder.

trækker på sin omfattende ekspertise inden for ingeniørplastik, General Electric Co. også investeret i keramikens potentiale ved at erhverve to anlæg fra 3m Co. og etablering af GE keramik i 1983.men for at sikre, at den avancerede keramikindustri har en stemme i USA, dannede amerikanske virksomheder United States Advanced Ceramics Association i oktober sidste år. Gruppen søger en standard industriel klassifikationskode for avanceret keramik, et handelsministeriums tekniske rådgivende udvalg og beskyttelse af intellektuel ejendom til keramikprocesteknikker udviklet i dette land.