fremtiden for den innenlandske bilindustrien godt kan hvile på sand.det vanlige stoffet inneholder nøkkelingredienser for noen uvanlige materialer som er avgjørende for å produsere en revolusjonerende type motor – den keramiske gassturbinen.landet som først perfeksjonerer motoren, kan ende opp med å dominere internasjonal bilproduksjon, ifølge innenlandske og utenlandske bilprodusenter. En pålitelig keramisk motor ville være et kvantesprang fremover i arbeidet med å forbedre drivstoffeffektiviteten uten å ofre ytelse eller sikkerhet i biler, sier billedere.
Keramiske motorer tillater komprimering og utvidelse av gasser ved ekstremt høye temperaturer uten tap av varme eller motorskade. En motor som holder varmen uten å skade seg selv eller andre komponenter, fungerer mer effektivt.
Turbiner har eksistert i årevis. Chrysler Corp. hadde en eksperimentell gass-turbin bil i 1963. Men Det ble aldri tilbudt kommersielt fordi Chrysler ikke kunne finne en kostnadseffektiv måte å håndtere den enorme varmen-så mye som 2500 grader Fahrenheit-generert av motoren.
Forbedringer i keramiske materialer lover å gjøre gasturbinen praktisk. Faktisk er nye typer keramikk ansvarlige for endringer i produkter som spenner fra biler til elektronikk til falske tenner. Disse nye keramikk er langt fra blomsterpotter, baderomsfliser og servise vanligvis forbundet med ordet. Disse nye materialene består av silisium og andre tradisjonelle keramiske ingredienser kombinert med karbidpolymerer, alumina og andre materialer.
de resulterende forbindelsene beholder evnen til å motstå varme, men er mindre sprø og mer slitasjebestandige.
effekten på bilindustrien forventes å være dyp.I Motsetning til tradisjonelle stempelmotorer brenner turbiner drivstoff med jevn hastighet og oppnår kraft ved å rette ekspanderende gasser mot en viftelignende enhet. Gassene snu viften, som dreier en aksel koblet til en girkasse. Jevn brenne og høy temperatur gjør for større effektivitet.»det er ingen tvil om at en bil keramisk gassturbinmotor kan gi betydelige fordeler til bilindustrien og til landet,» Sa John A. Boppart, senior vice president I Garrett Turbine Engine Co. I Phoenix.Men Usa er «faktisk ikke en veldig god jobb med å holde Tritt Med Japansk i keramikk,» Sa Boppart i det siste vitnesbyrd før House subcommittee on transportation, aviation and materials.
Garrett jobber med Ford Motor Co. å utvikle en avansert gassturbin som vil ha «varme deler» – turbinrotor og kniver , forbrenningsmontering, kanaler-laget av keramikk. General Motors Corp har en lignende innsats på gang med Sin Allison Gasturbine Divisjon.GM-og Ford-prosjektene har mottatt 116 millioner dollar, hovedsakelig i føderale penger, siden 1980. Selskapene ber regjeringen om å ante opp en annen $100 milion i løpet av de neste fire årene – en forespørsel som førte dem til Capitol Hill i forrige måned og hevet ire av noen lovgivere som sa at de to selskapene er rike nok til å finansiere egen forskning.
MEN GM og Ford forsvarer sine finansieringsforespørsler.»GM har vært i utvikling av gassturbiner siden 1952,» sa Harold E. Helms, sjefsprosjektingeniør For Allison Gassturbin. «Jeg kan forsikre deg om at pengene ikke kom fra den foderale regjeringen.»
Ford brukte forrige uke mer av sine egne penger, $10 millioner, for å skaffe seg en 11 prosent eierandel I Ceradyne Inc., et selskap basert I California som spesialiserer seg på kommersielle anvendelser av keramikk teknologi. Mye Av Ceradyne arbeid vil innebære å utvikle bilprodukter, Ford President Harold A. Poling sa.
Men hvorfor ringe på regjeringen?for alle fordelene har keramikkteknologien også en pose med problemer, sier innenlandske bilprodusenter.
Brittleness er en. Keramikk har en tendens til å bryte eller sprekke under stress, slik som det som skyldes en bilulykke. En annen er liming av keramikk til metaller.forskningen som er nødvendig for å løse disse problemene er kostbar – for kostbar for selskaper som er under markedspress for å komme opp med nye produkter umiddelbart, ifølge Boppart, Helms og andre.Til sammenligning går Japan raskt i keramikkutvikling, hovedsakelig fordi bilprodusenter, regjeringen og universitetene jobber sammen for Å gjøre Japan til keramikkleder, SIER amerikanske bilprodusenter.»Det Vi har funnet de siste fire årene er At På grunn av deres nasjonale engasjement Kan Japansken produsere mer» innen keramikk, sa Serge Gratch, Fords direktør for kjøretøy, drivverk og komponentforskning. «Japanerne er ganske enkelt i stand til å investere mer i keramikk på grunn av deres nasjonale engasjement.»
Japan tar ledelsen i keramikk.
For Eksempel, Nissan Motor Co. Ltd. produserer 500 biler i måneden-sine 300 zx sportsmodeller – med keramisk-komponent turboladere. Disse enhetene øker trykket på luft-brennstoffblandingen i motorens forbrenningskamre.
Nissans keramiske turbo-modeller selges for Tiden bare i Japan. Men hvis teknologien viser seg å være effektiv-og holdbar-er Det liten tvil om At Nissan vil eksportere sine keramiske turboer til Usa, noe som gir selskapet en stor fordel over SINE amerikanske rivaler i den dyre enden av det innenlandske bilmarkedet.den innenlandske elektronikkindustrien har også en eierandel i keramikkrigene.veksten i elektronikkindustrien og bredden av nye applikasjoner for avansert keramikk forventes å øke etterspørselen etter keramikkmateriale med 50 prosent-fra 3 milliarder dollar i 1984 til mer enn 4, 5 milliarder dollar i 1989.for tiden er halvparten av verdens salg av avanserte keramiske materialer til elektronikkindustrien. Kyocera I Japan er verdensledende innen keramisk emballasje av databrikker, med nesten 70 prosent markedsandel.»Vi ser på hva de gjør veldig nøye,» Sa En Westinghouse Electric Corp. forskningsdirektør. «Fordi de er ledere.»Mens siterer rollen som regjeringen I Japans fremgang i keramikk, AMERIKANSKE industri også er villig til å innrømme At Den Japanske er raskere å utvikle prototyper og teste keramiske materialer i markedet.Den Japanske understreker også prosessteknologiene som går inn i keramisk produksjon, og er derfor i stand til å utforske økonomier i produksjonsskala tidligere ENN AMERIKANSKE selskaper, sier innenlandske industrialister.Japans Kyocera, for eksempel, har gjort enorme fremskritt i falsk-tenner teknologi ved å utvikle en krystall safir implantat som er mer holdbar enn porselen. Folk iført avanserte keramiske proteser kan tygge hardere med mindre risiko for å skade implantatet.Men AMERIKANSKE selskaper er godt posisjonert i den raskt voksende keramiske komposittdelen av markedet for nye materialer. «Metal matrix» kompositter i særdeleshet har fanget oppmerksomheten og investeringer av ledende romfartsselskaper Og Pentagon.»det skjer mye i Det området I Forsvarsdepartementet,» sa En Tidligere assisterende forsvarsminister For teknologi, Robert Cooper, som påpekte At Defense Advanced Projects Agency har flere betydelige nye materialer prosjekter i gang.Pentagon mener at metall-matrisekompositter til slutt kan føre til en tøffere, men lettere generasjon av materialer for fly, tanker og troppebærere.I Hovedsak består en metallmatrise av et metall-som aluminium-med tråder av keramiske fibre som går gjennom i form av et skjelettnett. Dette fibernettverket kan låne styrke og varmebestandighet mot metallet på måter som legeringer eller annet komposittmateriale ikke kan. for eksempel utfører keramisk fiberassistert aluminium så vel som dyrere titan i motorer og i andre applikasjoner.
utfordringen er å finne en billig måte å blande fibrene og metallet på. Ingen har annonsert kommersiell suksess så langt. Forsvaret jobber med nye måter å «fukte» fibrene på metallet.»De binder ikke hvis fibrene ikke blir våte,» Sa Cooper.i tillegg til militære anvendelser, metall-matrise keramiske kompositter også kan ha sivile bruksområder, slik som for tennisracket rammer (mye som det er karbon-fiber-baserte tennisracket rammer). Tøff, men lett, sykler er en lignende mulighet. Også, keramiske fiber metall-matrise materialer forventes å finne veien inn i bilindustrien.
E. I. Du Pont De Nemours & Co. Og ANDRE amerikanske selskaper konkurrerer Med Japanske selskaper som Kyocera og Nippon Carbon for multimillion-dollar markedet. Videre bør styrken til den innenlandske fly-og bilindustrien i utgangspunktet sikre et klart marked for AMERIKANSKE selskaper.faktisk, selv om det er smertefullt klar Over Japansk konkurranse, sprer AMERIKANSKE kjemiske selskaper seg i keramikk. Du Pont, en kjemisk gigant på 36 milliarder dollar i året, har offentlig erklært sin ambisjon om å være en stor keramikkleverandør. Tilsvarende Dow Chemical Co. og Koppers Co. Inc. har aksjeinvesteringer i keramikk selskaper.
Tegning på sin omfattende kompetanse i engineering plast, General Electric Co. også investert i potensialet i keramikk ved å kjøpe to planter FRA 3M Co. Og sette OPP Ge Keramikk i 1983.Men FOR å sikre at den avanserte keramikkindustrien har en stemme I Washington, dannet amerikanske selskaper United States Advanced Ceramics Association i oktober i fjor. Gruppen søker En Standard Industriell Klassifiseringskode for avansert keramikk, et Teknisk rådgivende utvalg for Handelsdepartementet og immateriell beskyttelse for keramikkprosessteknikker utviklet i dette landet.
