नवीनतम समाचार के अनुसार, कैलिफोर्निया स्थित MATECH ने कंपनी के कार्बन-फाइबर-प्रबलित ZrOC (C/ZrOC) सिरेमिक-मैट्रिक्स कंपोजिट का उपयोग करके उड़ान परीक्षण के लिए हाइपरसोनिक मिसाइल हाउसिंग के विकास के लिए एक प्रमुख रक्षा ठेकेदार के साथ एक अनुबंध पर हस्ताक्षर किए हैं। 2023 में, MATECH ने इस वर्ष के कार्यक्रम के लिए 50 किलोग्राम सिरेमिक-मैट्रिक्स कंपोजिट सामग्री (CMC) का सफलतापूर्वक उत्पादन किया।
मैटेक द्वारा विकसित अति-उच्च तापमान (यूएचटी), अत्यधिक आयामी रूप से स्थिर संरचनात्मक इन्सुलेटर, उच्च गति पर हाइपरसोनिक मिसाइल आवरणों से जुड़ी उच्च तापमान चुनौतियों पर काबू पाने में मदद करते हैं; जब ये मिसाइल आवरण हाइपरसोनिक परिस्थितियों में उड़ाए जाते हैं तो बहुत गर्म हो जाते हैं, इसलिए जितनी तेजी से ये उड़ते हैं, उतने ही गर्म होते जाते हैं।
MATECH का C/ZrOC सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट एक कम एब्लेशन हाइपरसोनिक सामग्री है जो कम लागत वाली, स्केलेबल और बनाने में आसान है। इसे कई सरकारी प्रयोगशालाओं में अत्यधिक स्थिर दबावों पर 2760 डिग्री से अधिक तापमान पर परीक्षण किया गया है। इसके अलावा, कंपनी का कहना है कि इस सिरेमिक-आधारित कंपोजिट की निर्माण लागत इसके भारी, कम सक्षम धातु समकक्षों के बराबर या उससे कम है।
रक्षा के लिए हाइपरसोनिक मिसाइल आवरणों के अलावा, MATECH का C/ZrOC थर्मल प्रोटेक्शन सिस्टम (TPS) वाणिज्यिक अंतरिक्ष यान पर पुन: प्रयोज्य हीट शील्ड के लिए आदर्श है। इसके अलावा, MATECH का C/ZrOC चंद्र वापसी और मंगल वापसी के अत्यधिक ताप प्रवाह का सामना कर सकता है।
अल्ट्रा-हाई टेम्परेचर कंपोजिट के लिए MATECH की दीर्घकालिक प्रतिबद्धता
1989 में अपनी स्थापना के बाद से, MATECH उच्च और अति-उच्च तापमान (UHT) सिरेमिक फाइबर और सिरेमिक मैट्रिक्स समग्र प्रौद्योगिकियों के व्यावसायीकरण के लिए प्रतिबद्ध है। MATECH ने सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), सिलिकॉन नाइट्राइड/सिलिकॉन कार्बाइड (SiNC), सिलिकॉन ऑक्साइड कार्बन (SOC), सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) और हैफ़नोसीन कार्बाइड (HfC) के निर्माण के लिए प्री-सिरेमिक पॉलिमर की एक श्रृंखला विकसित की है। इन सभी का उपयोग उच्च तापमान संरचनात्मक अनुप्रयोगों में किया जाता है।
हाइपरसोनिक नोज़ टिप्स यकीनन मिसाइल सामग्री के लिए सबसे ज़्यादा मांग वाले अल्ट्रा-हाई टेम्परेचर (UHT) अनुप्रयोग हैं। मिसाइल संचालन के लिए आकार बनाए रखना महत्वपूर्ण है। सिलिकॉन कार्बाइड जैसे उच्च घनत्व वाले थर्मली प्रेस्ड सिरेमिक सबसे कम ऑक्सीकरण और पृथक्करण दर प्रदान करते हैं। हालाँकि, सिरेमिक में थर्मल शॉक प्रतिरोध कम होता है और कठोरता कम होती है। इसके विपरीत, सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट (CMC) उच्च कठोरता प्रदान करते हैं।
वर्तमान में सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट के लिए सामान्य तैयारी विधि 40-50% घनत्व CMC से शुरू करना और फिर फील्ड असिस्टेड सिंटरिंग तकनीक (FAST) का उपयोग करना है, जो 100% से बहुत दूर घनत्व के साथ समाप्त होती है और फाइबर नष्ट होने के कारण बहुत खराब प्रदर्शन करती है। इसलिए कंपनी ने प्रीफॉर्म की शुरुआत से ही सघनता की आवश्यकता को पहचाना, जिसमें 7-10% तक की छिद्रता हो, जिसे कंपनी ने सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया है कि इसे 99.9% तक के सघन SiC/SiC के साथ 10 मिनट से भी कम समय में प्राप्त किया जा सकता है, जिसकी CMC से अपेक्षित शक्ति और कठोरता है।
कार्बन-कार्बन (C/C) कंपोजिट को पहली बार 1958 में बैलिस्टिक री-एंट्री नोज़ टिप मटीरियल के रूप में विकसित किया गया था, और जबकि हाई डेंसिटी कार्बन-कार्बन (HDCC) कंपोजिट में बेहतरीन गुण होते हैं, उच्च तापमान और स्थिर प्रवाह दबाव पर उनके अपक्षय दर बहुत अधिक होती है। इसके आधार पर MATECH ने बहुत कम अपक्षय दर वाली हाइपरसोनिक सामग्री विकसित की, जिसे C/ZrOC कंपोजिट के रूप में जाना जाता है जो कम लागत वाली, बड़े पैमाने पर उत्पादित और निर्माण में आसान है। अमेरिकी मिसाइल रक्षा एजेंसी के मजबूत समर्थन के साथ, MATECH ने अपने अल्ट्रा हाई टेम्परेचर (UHT) C/ZrOC TPS और प्रोपल्शन वेरिएंट के लिए हाइपरसोनिक और मिसाइल रक्षा अनुप्रयोगों के लिए पूर्व-योग्यता का दर्जा हासिल किया है। इन्हें विशेष रूप से महत्वपूर्ण रक्षा और नागरिक अंतरिक्ष आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए उच्च प्रदर्शन और निर्माण में आसानी के लिए विकसित किया गया था।
और जनवरी में, MATECH ने घोषणा की कि उसने अल्ट्रा-हाई डेंसिटी कार्बन फाइबर प्रबलित कार्बन मैट्रिक्स (C/C) कंपोजिट विकसित किया है। यह अभूतपूर्व नई तकनीक C/C कंपोजिट को वर्तमान में उपलब्ध C/C सामग्रियों की तुलना में अपक्षय और ऑक्सीकरण के प्रति 20 गुना अधिक प्रतिरोधी बनाएगी, और उम्मीद है कि इसका उपयोग हाइपरसोनिक मिसाइलों और बैलिस्टिक री-एंट्री जैसे मांग वाले नोज़ और अग्रणी एज घटकों में किया जाएगा।