de toekomst van de binnenlandse auto-industrie kan heel goed op Zand rusten.

die gemeenschappelijke stof bevat belangrijke ingrediënten voor enkele ongewone materialen die essentieel zijn voor de productie van een revolutionair type motor-de keramische gasturbine.

het land dat de motor het eerst perfectioneert, zou volgens binnenlandse en buitenlandse autofabrikanten de internationale autoproductie kunnen domineren. Een betrouwbare keramische Motor zou een kwantumsprong voorwaarts in de inspanningen om de brandstofefficiëntie te verbeteren zonder in te boeten prestaties of veiligheid in auto ‘ s, Auto executives zeggen.

keramische motoren maken het comprimeren en uitzetten van gassen bij extreem hoge temperaturen mogelijk zonder verlies van warmte of motorschade. Een motor die zijn warmte vasthoudt zonder zichzelf of andere onderdelen te schaden, werkt efficiënter.

Turbines bestaan al jaren. Chrysler Corp. had een experimentele gasturbine auto in 1963. Maar het werd nooit commercieel aangeboden omdat Chrysler geen kostenefficiënte manier kon vinden om de enorme hitte-zo veel als 2.500 graden Fahrenheit-gegenereerd door de motor te verwerken.

verbeteringen in keramische materialen beloven de gasturbine praktisch te maken. Nieuwe soorten keramiek zijn immers verantwoordelijk voor veranderingen in producten, variërend van auto ‘ s tot elektronica tot kunstgebit. Deze nieuwe keramiek zijn een verre schreeuw van de bloempotten, badkamertegels en serviesgoed vaak geassocieerd met het woord. Deze nieuwe materialen bestaan uit silicium en andere traditionele keramische ingrediënten gecombineerd met carbide polymeren, aluminiumoxide en andere materialen.

de resulterende verbindingen behouden het vermogen om hitte te weerstaan, maar zijn minder broos en meer slijtvast.

het effect op de auto-industrie zal naar verwachting groot zijn.

In tegenstelling tot traditionele zuigermotoren, verbranden turbines brandstof met een constante snelheid en halen ze het vermogen af door het richten van expanderende gassen tegen een ventilator-achtige inrichting. De gassen draaien de ventilator, die een as aangesloten op een versnellingsbak draait. De gestage verbranding en hoge temperatuur zorgen voor een grotere efficiëntie.”het staat buiten kijf dat een keramische gasturbinemotor voor de auto-industrie en het land aanzienlijke voordelen kan bieden”, aldus John A. Boppart, senior vice president van Garrett Turbine Engine Co. in Phoenix.maar de Verenigde Staten is “niet, in feite, het doen van een zeer goed werk van het bijhouden van de Japanse keramiek,” Boppart zei in recente getuigenis voor het huis subcommissie voor transport, luchtvaart en materialen.Garrett werkt samen met Ford Motor Co. om een geavanceerde gasturbine te ontwikkelen die “hete onderdelen” zal hebben — turbine rotor en bladen, combustor assemblage, kanalen — gemaakt van keramiek. General Motors Corp. heeft een soortgelijke inspanning aan de gang met haar Allison gasturbine Division.de GM-en Ford-projecten hebben sinds 1980 116 miljoen dollar ontvangen, voornamelijk in federaal geld. De bedrijven vragen de overheid om de komende vier jaar nog eens $ 100 miljoen te investeren — een verzoek dat hen vorige maand naar Capitol Hill bracht en de woede opriep van sommige wetgevers die zeiden dat de twee bedrijven rijk genoeg zijn om hun eigen onderzoek te financieren.

maar GM en Ford verdedigen hun financieringsaanvragen.”GM is sinds 1952 bezig met de ontwikkeling van gasturbines,” zei Harold E. Helms, hoofd projectingenieur voor Allison gasturbine. “Ik kan u verzekeren dat dat geld niet van de federale overheid kwam.Ford spendeerde vorige week meer van zijn eigen geld, $10 miljoen, om een belang van 11 procent in Ceradyne Inc. te verwerven., een bedrijf gevestigd in Californië dat gespecialiseerd is in commerciële toepassingen van keramiek technologie. Veel van Ceradyne ‘ s werk zal betrekking hebben op de ontwikkeling van automotive producten, Ford President Harold A. Poling zei.

maar waarom een beroep doen op de overheid?voor al zijn voordelen, Keramiek Technologie draagt ook een zak van problemen, binnenlandse autofabrikanten zeggen.

broosheid is één. Keramiek heeft de neiging om te breken of barsten onder stress, zoals die veroorzaakt door een auto-ongeluk. Een andere is het verlijmen van keramiek aan metalen.

het onderzoek dat nodig is om deze problemen op te lossen is duur — te duur voor bedrijven die onder druk van de markt staan om onmiddellijk met nieuwe producten te komen, aldus Boppart, Helms en anderen.ter vergelijking: Japan vordert snel in de ontwikkeling van keramiek, voornamelijk omdat autofabrikanten, de overheid en universiteiten samenwerken om van Japan de leider van keramiek te maken, zeggen Amerikaanse autofabrikanten.”wat we in de afgelopen vier jaar hebben gevonden is dat, vanwege hun nationale inzet, de Japanners meer kunnen produceren” op het gebied van keramiek, zei Serge Gratch, Ford ‘ s directeur van vehicle, powertrain and component research. “De Japanners zijn gewoon in staat om meer te investeren in keramiek vanwege hun nationale inzet.”

Japan neemt de leiding op het gebied van keramiek.

bijvoorbeeld Nissan Motor Co. Ltd. produceert 500 auto ‘ s per maand — zijn 300 ZX sportmodellen — met keramische-component turbocompressoren. Deze apparaten verhogen de druk op het lucht-brandstofmengsel in verbrandingskamers van de motor.

Nissan ‘ s keramische turbo modellen worden momenteel alleen in Japan verkocht. Maar als de technologie effectief blijkt – en duurzaam – is er weinig twijfel dat Nissan zijn keramische Turbo ‘ s naar de Verenigde Staten zal exporteren, waardoor het bedrijf een groot voordeel heeft ten opzichte van zijn Amerikaanse rivalen in de dure kant van de binnenlandse automarkt.

de binnenlandse elektronica-industrie heeft ook een belang in de keramiekoorlogen.de groei van de elektronica-industrie en de uitbreiding van nieuwe toepassingen voor geavanceerde keramiek zullen naar verwachting de vraag naar keramiekmateriaal met 50% doen toenemen-van 3 miljard dollar in 1984 tot meer dan 4,5 miljard dollar in 1989.momenteel is de helft van de wereldwijde verkoop van geavanceerde keramische materialen bestemd voor de elektronica-industrie. Kyocera in Japan is de wereldleider in keramische verpakkingen van computerchips, met bijna 70 procent marktaandeel.

“We kijken heel zorgvuldig naar wat ze doen,” zei een research director van Westinghouse Electric Corp. “Omdat zij de leiders zijn.”

terwijl de Amerikaanse industriëlen de rol van de overheid in de Japanse vooruitgang op het gebied van keramiek citeren, zijn zij ook bereid toe te geven dat de Japanners sneller prototypes ontwikkelen en keramische materialen op de markt testen.de Japanners leggen ook de nadruk op de procestechnologieën die bij de vervaardiging van keramiek worden gebruikt, en zijn daarom in staat om eerder dan Amerikaanse bedrijven schaalvoordelen te verkennen, aldus binnenlandse industriëlen.de Japanse Kyocera heeft bijvoorbeeld enorme vooruitgang geboekt in de kunsttandtechnologie door een kristallen saffierimplantaat te ontwikkelen dat duurzamer is dan porselein. Mensen die het geavanceerde keramische kunstgebit dragen, kunnen harder kauwen met minder risico op beschadiging van het implantaat.maar Amerikaanse bedrijven zijn goed gepositioneerd in het snelgroeiende keramische composietgedeelte van de markt voor nieuwe materialen. “Metal matrix” composieten in het bijzonder hebben de aandacht en de investeringen van toonaangevende lucht-en ruimtevaartbedrijven en het Pentagon getrokken.”er is veel aan de hand op dat gebied in het Ministerie van Defensie,” zei een voormalig assistent-secretaris van Defensie voor technologie, Robert Cooper, die erop wees dat de Defense Advanced Projects Agency verschillende belangrijke nieuwe materialen projecten in uitvoering heeft.het Pentagon gelooft dat metaalmatrixcomposieten uiteindelijk kunnen leiden tot een hardere maar lichtere generatie materialen voor vliegtuigen, tanks en troependragers.

in wezen bestaat een metaalmatrix uit een metaal — zoals aluminium — met strengen keramische vezels die doorlopen in de vorm van een skelet. Dit vezelnetwerk kan sterkte en hittebestendigheid verlenen aan het metaal op manieren die legeringen of ander composietmateriaal niet kunnen. bijvoorbeeld, keramisch-vezelondersteund aluminium presteert evenals het duurdere titanium in motoren en in andere toepassingen.

de uitdaging is om een goedkope manier te vinden om vezels en metaal te mengen. Tot nu toe heeft niemand commercieel succes aangekondigd. Defensie werkt aan nieuwe manieren om de vezels aan het metaal te” bevochtigen”.

” ze binden niet als de vezels niet nat, ” Cooper zei.

naast militaire toepassingen kunnen metaalmatrixkeramische composieten ook civiele toepassingen hebben, zoals voor tennisracket frames (net zoals er op koolstofvezel gebaseerde tennisracket frames zijn). Taai, maar lichtgewicht, fietsen zijn een vergelijkbare kans. Ook keramische vezels metaal-matrix materialen worden verwacht om hun weg te vinden in de auto-industrie.

E. I. du Pont de Nemours & Co. en andere Amerikaanse bedrijven concurreren met Japanse bedrijven zoals Kyocera en Nippon Carbon voor de miljoenenmarkt. Bovendien moet de sterkte van de binnenlandse lucht-en ruimtevaartindustrie en auto-industrie in eerste instantie zorgen voor een klaar markt voor Amerikaanse bedrijven.hoewel de Amerikaanse Chemische bedrijven zich pijnlijk bewust zijn van de Japanse concurrentie, diversifiëren zij zich inderdaad naar Keramiek. Du Pont, een chemiegigant van 36 miljard dollar per jaar, heeft publiekelijk de ambitie uitgesproken om een belangrijke leverancier van keramiek te worden. Ook Dow Chemical Co. en Koppers Co. Incl. hebben equity investeringen in keramiek bedrijven.

gebruik makend van haar uitgebreide expertise op het gebied van engineering plastics, General Electric Co. ook geïnvesteerd in het potentieel van keramiek door de aankoop van twee fabrieken van 3M Co. en het opzetten van GE keramiek in 1983.maar om ervoor te zorgen dat de geavanceerde keramieksector een stem heeft in Washington, hebben Amerikaanse bedrijven afgelopen oktober de United States Advanced Ceramics Association opgericht. De groep streeft naar een standaard industriële classificatiecode voor geavanceerde keramiek, een technisch adviescomité van het Ministerie van Handel en bescherming van intellectuele eigendom voor keramiek procestechnieken ontwikkeld in dit land.