Czy wiesz...

Spadek sprawności całkowitej samochodu elektrycznego

Czy samochód elektryczny jest ekologiczny?

test interpolacji kołowej tokarki

Jak diagnozować przyczyny błędów obróbki CNC detali? cz. 1

Pękanie Elementów Form Wtryskowych

Dlaczego pękają matryce form wtryskowych?

Fragment Arkusza Kalkulacyjnego Do Sprawdzania Wyników Egzaminu Spawacza Wg ISO9606

Czy ładna spoina jest zawsze dobra?

Czytaj także:

Kształtowanie Połączeń Klejonych
Technologie

Kształtowanie połączeń klejonych

­ [Marek Bernaciak]
odległość pomiędzy przewodem paliwowym a opaską zaciskową
Projektowanie

Packaging, czyli jak to wszystko pomieścić

­ Piotr Cabaj
Połączenie Skurczowe
Technologie

Niedoceniane połączenie skurczowe

­ Jerzy Mydlarz
gięcie blachy
Projektowanie

Blaszane origami. Metodyka projektowania konstrukcji blachowych

­ Paweł Bancarzewski
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Silnik Daihatsu Na Wodór i Amoniak

    Silnik samochodowy na amoniak i wodór

    Liniowy Silnik Elektryczny w Formie Włókna

    Liniowy silnik elektryczny w formie włókna

    Wytwarzanie Przyrostowe Wtryskiwaczy Turbin Gazowych

    Wytwarzanie przyrostowe wtryskiwaczy turbin gazowych

    Schemat procesu odzyskiwania krzemu ze zużytych ogniw fotowoltaicznych na potrzeby produkcji azotku krzemu

    Ceramika techniczna z recyklingu paneli fotowoltaicznych

    Etykiety RFID UHF Brady

    Nowa, bezodpadowa drukarka etykiet RFID

    Budowa gąbki zainspirowała rozwój biomimetycznych metamateriałów konstrukcyjnych

    Biomimetyczny metamateriał inspirowany budową morskiej gąbki

    Nowy Mechanizm Rekrystalizacji PIX

    PIX – nowy mechanizm rekrystalizacji

    Demonstrator technologii redukcji emisji cząstek stałych z opon i hamulców

    Demonstrator technologii redukcji emisji cząstek stałych z opon i hamulców

    Kryształy fononiczne jako tłumiki drgań

    Fononiczny tłumik drgań

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    Pierścienie osadcze o przekroju zwężanym Circlip

    Pierścienie osadcze – CIRCLIPS vs SNAP RINGS – zrozumieć różnice

    Rozkład sił generowanych przez jednostki silnikowe podczas ruchu po torze w ramach systemu BPS

    Analiza techniczna bezśmigłowego napędu BPS

    Wartości odczytu siły względem przemieszczenia górnej ścianki próbki

    Kalibracja nieliniowych modeli materiałowych z wykorzystaniem programów open source

    Sproszkowany surowiec AM WC701 – węglik wolframu-kobaltu na potrzeby wytwarzania przyrostowego

    Węgliki spiekane, metalurgia proszków

    Uniwersalne Oprzyrządowanie Przedmiotowe w Spawalnictwie

    Uniwersalne oprzyrządowanie przedmiotowe w spawalnictwie

    Powlekanie wału głowicą cold spray zamontowaną na ramieniu robota przemysłowego

    Nie tylko metal: potencjał naprawy uszkodzeń i fabrykacji części zamiennych metodą cold spray

    Przykładowy Specjalny Frez Trzyostrzowy Wyposażony w Wymienne Płytki z Węglików Spiekanych

    Wybrane aspekty produktywnego skrawaniana wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 10

    System Kontroli Technicznej w Zakładzie Produkcyjnym

    Organizacja produkcji; cz. 5

    Przemysłowa Drukarka Etykiet BradyPrinter I4311

    BradyPrinter i4311: Przemysłowy druk etykiet bez przewodów

    Zagnieżdżona Sprężyna Falista O Trzech Zwojach W Przykładowym Zastosowaniu

    Napięcie wstępne łożyska z użyciem sprężyn

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice średniego napięcia

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice SN

    Zautomatyzowana linia do galwanizacji komponentów aluminiowych w produkcji seryjnej

    Obróbka powierzchniowa aluminium

    software do obliczeń akustycznych

    O wyborze i testowaniu solvera MES

    Helikopter Marsjański Ingenuity

    Helikoptery na Marsie

    Przykład przedmiotu obrabianego posiadającego na ukośnej powierzchni kieszeń prostokątną

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 9

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2026
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • STRONA GŁÓWNA
  • Aktualności
    Silnik Daihatsu Na Wodór i Amoniak

    Silnik samochodowy na amoniak i wodór

    Liniowy Silnik Elektryczny w Formie Włókna

    Liniowy silnik elektryczny w formie włókna

    Wytwarzanie Przyrostowe Wtryskiwaczy Turbin Gazowych

    Wytwarzanie przyrostowe wtryskiwaczy turbin gazowych

    Schemat procesu odzyskiwania krzemu ze zużytych ogniw fotowoltaicznych na potrzeby produkcji azotku krzemu

    Ceramika techniczna z recyklingu paneli fotowoltaicznych

    Etykiety RFID UHF Brady

    Nowa, bezodpadowa drukarka etykiet RFID

    Budowa gąbki zainspirowała rozwój biomimetycznych metamateriałów konstrukcyjnych

    Biomimetyczny metamateriał inspirowany budową morskiej gąbki

    Nowy Mechanizm Rekrystalizacji PIX

    PIX – nowy mechanizm rekrystalizacji

    Demonstrator technologii redukcji emisji cząstek stałych z opon i hamulców

    Demonstrator technologii redukcji emisji cząstek stałych z opon i hamulców

    Kryształy fononiczne jako tłumiki drgań

    Fononiczny tłumik drgań

  • Artykuły
    • Wszystkie artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
    Pierścienie osadcze o przekroju zwężanym Circlip

    Pierścienie osadcze – CIRCLIPS vs SNAP RINGS – zrozumieć różnice

    Rozkład sił generowanych przez jednostki silnikowe podczas ruchu po torze w ramach systemu BPS

    Analiza techniczna bezśmigłowego napędu BPS

    Wartości odczytu siły względem przemieszczenia górnej ścianki próbki

    Kalibracja nieliniowych modeli materiałowych z wykorzystaniem programów open source

    Sproszkowany surowiec AM WC701 – węglik wolframu-kobaltu na potrzeby wytwarzania przyrostowego

    Węgliki spiekane, metalurgia proszków

    Uniwersalne Oprzyrządowanie Przedmiotowe w Spawalnictwie

    Uniwersalne oprzyrządowanie przedmiotowe w spawalnictwie

    Powlekanie wału głowicą cold spray zamontowaną na ramieniu robota przemysłowego

    Nie tylko metal: potencjał naprawy uszkodzeń i fabrykacji części zamiennych metodą cold spray

    Przykładowy Specjalny Frez Trzyostrzowy Wyposażony w Wymienne Płytki z Węglików Spiekanych

    Wybrane aspekty produktywnego skrawaniana wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 10

    System Kontroli Technicznej w Zakładzie Produkcyjnym

    Organizacja produkcji; cz. 5

    Przemysłowa Drukarka Etykiet BradyPrinter I4311

    BradyPrinter i4311: Przemysłowy druk etykiet bez przewodów

    Zagnieżdżona Sprężyna Falista O Trzech Zwojach W Przykładowym Zastosowaniu

    Napięcie wstępne łożyska z użyciem sprężyn

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice średniego napięcia

    Symulacje numeryczne wpływu wewnętrznych zwarć łukowych na rozdzielnice SN

    Zautomatyzowana linia do galwanizacji komponentów aluminiowych w produkcji seryjnej

    Obróbka powierzchniowa aluminium

    software do obliczeń akustycznych

    O wyborze i testowaniu solvera MES

    Helikopter Marsjański Ingenuity

    Helikoptery na Marsie

    Przykład przedmiotu obrabianego posiadającego na ukośnej powierzchni kieszeń prostokątną

    Wybrane aspekty produktywnego skrawania na wieloosiowych obrabiarkach CNC; cz. 9

    Wybrane tematy:

    • robotyzacja
    • spawanie
    • obróbka skrawaniem
    • MES
    • klejenie
    • tworzywa sztuczne
    • motoryzacja
    • CAD
    • polskie projekty
    • lotnictwo
    • druk 3D
    • silniki
    • formy wtryskowe
    • budowa maszyn
    • technologie łączenia
    • obliczenia
    • kompozyty
    • ceramika techniczna
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Technologie
    • Maszyny i urządzenia
    • Części maszyn i urządzeń
    • Konstrukcje
    • Rozwiązania
    • Projektowanie
    • Materiały
    • Historia
    • Inne
  • Czasopismo
    • Jak zakupić
    • Archiwum
      • Archiwum 2026
      • Archiwum 2025
      • Archiwum 2024
      • Archiwum 2023
      • Archiwum 2022
      • Archiwum 2021
      • Archiwum 2020
      • Archiwum 2019
      • Archiwum 2018
      • Archiwum 2017
      • Archiwum 2016
      • Archiwum 2015
      • Archiwum 2014
      • Archiwum 2013
      • Archiwum 2012
      • Archiwum 2011
      • Archiwum 2010
      • Archiwum 2009
      • Archiwum 2008
      • Archiwum 2007
  • O nas
  • Kontakt
  • ­
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki

Ceramika ultra-wysokotemperaturowa UHTC dla lotów hipersonicznych; cz. 2

­ Jacek Zbierski
18.02.2026
A A
rys. jhuapl.edu

W wydaniu naszego czasopisma z czerwca 2025 przyjrzeliśmy się wstępnie stosunkowo nowej klasie materiałów określanej jako ceramika ultra-wysokotemperaturowa – UHTC (z ang. ultra-high temperature ceramics) w kontekście hipersonicznych systemów uzbrojenia, a także budowy perspektywicznych statków powietrznych, zdolnych poruszać się z prędkością ponad pięciokrotnie większą od prędkości dźwięku.

Tak wysokie prędkości wywołują unikalne zjawiska aerotermodynamiczne, związane z powstawaniem fali uderzeniowej, tarciem i gwałtownym nagrzewaniem do temperatury powyżej 2000 °C. Cząsteczki gazu w takich warunkach ulegają rozpadowi i jonizacji, tworząc strumień wysokotemperaturowej plazmy. Lot hipersoniczny stwarza więc skrajnie niekorzystne warunki, w których zawodzą nawet najwytrzymalsze metale, stopy, kompozyty i typowe materiały ceramiczne. Tym samym, opracowanie materiałów, zdolnych sprostać wymaganiom lotów hipersonicznych, stanowi nie lada wyzwanie dla inżynierii materiałowej. To właśnie rozwiązaniu tych problemów technologicznych służy ceramika ultra-wysokotemperaturowa, charakteryzująca się niespotykaną stabilnością termomechaniczną w wysokiej temperaturze.

W obrębie rodziny UTHC możemy doliczyć się około trzystu materiałów o temperaturze topnienia powyżej 2000 °C. Są to zasadniczo borki, azotki i węgliki pierwiastków z grupy metali przejściowych. Tymczasem, jeśli chodzi o materiały o temperaturze topnienia powyżej 3000 °C, wybór ogranicza się do borków, azotków i węglików: boronu, hafnu, tantalu, niobu, cyrkonu i tytanu, a także tlenku toru [5]. Należy jednak mieć na uwadze, że temperatura topnienia jest jedynie umownym kryterium, niewystarczającym wobec złożonych mechanizmów fizyko-chemicznych, zachodzących w dynamicznych warunkach lotu hipersonicznego. Przykładowo, węglik tantalu topi się w temperaturze zbliżonej do 4000 °C, a w atmosferze gazu obojętnego zachowuje wytrzymałość mechaniczną w zakresie od 2900 do 3200 °C. Jednak w powietrzu ulega utlenianiu już od 750 °C [4].

Podobnie borek cyrkonu ZrB2, który topi się w temperaturze 3000 °C, po przekroczeniu granicy 1000 °C ulega postępującemu utlenianiu, prowadzącemu do formacji B2O3 o niskiej lepkości i jego odparowania, pozostawiającego z po sobie porowatą i nieciągłą warstwę Zr02 [3].

To właśnie odporność oksydacyjna i ablacyjna, obok wytrzymałości mechanicznej w wysokiej temperaturze, stanowi podstawowy wyznacznik przydatności materiału pod kątem zastosowań hipersonicznych.

Z tych samych względów dotychczasowe materiały, używane do produkcji powłok TPS (thermal protection system), a więc kompozyty C-C i C-SiC, sprawdzające się z powodzeniem w temperaturach poniżej 1600 °C, okazują się niewystarczające w warunkach przedłużonej ekspozycji na wyższe temperatury w powietrzu atmosferycznym [7]. Wśród znanych mechanizmów zwiększania odporności oksydacyjnej jest formacja szklistej fazy SiO2, wykazującej atrakcyjne właściwości w zakresie ograniczania przepuszczalności tlenu i samonaprawy uszkodzeń powierzchni. Oprócz tego, obecność węglika krzemu w metalurgii proszków korzystnie wpływa na przebieg spiekania, zapobiegając przerostowi ziaren krystalicznych.

Stąd też ważnym obszarem badań nad materiałami wysokotemperaturowymi są fazy ceramiczne, tworzące wielowarstwowe układy powłokowe, przyczyniające się do poprawy odporności oksydacyjnej i ablacyjnej UTHC i kompozytów węglowych.

cały artykuł jest dostępny w wydaniu płatnym 1/2 (220/221) styczeń/luty 2026

JAK ZAKUPIĆ?
  • Share on Facebook
  • Share on Twitter
  • Share on LinkedIn
  • Share on WhatsApp
  • Share on Email
Tagi: ceramika technicznainżynieria materiałowalotnictwopowłokiprzemysł kosmiczny

Powiązane artykuły

PZL-230 Skorpion
Historia

PZL-230 Skorpion

Antena złożona do wymiarów jednostki CubeSat i po rozłożeniu
Aktualności

Składana antena satelity inspirowana origami

Bubble Expansion
Aktualności

Przełom w chłodzeniu przemysłowym?

Honda rakieta wielokrotnego użytku
Aktualności

Honda oblatuje rakietę wielokrotnego użytku

Mobilna katapulta elektromagnetyczna na lądzie
Aktualności

Mobilna katapulta elektromagnetyczna

Uzwojenie z nanorurek węglowych
Aktualności

Uzwojenie z nanorurek węglowych

Rotor Clip

Tematyka:

aluminium budowa maszyn CAD ceramika techniczna CNC diagnostyka druk 3D energetyka formy wtryskowe innowacje inżynieria materiałowa klejenie kompozyty laser lotnictwo mechanizm MES montaż motocykle motoryzacja nanotechnologia narzędzia obliczenia obrabiarki obróbka plastyczna obróbka skrawaniem oprzyrządowanie polskie projekty powłoki programy przemysł kosmiczny przemysł morski przemysł zbrojeniowy recykling robot robotyzacja silniki spawanie stal technologie łączenia tribologia tworzywa sztuczne wynalazki wywiad łożyska
FORMY WTRYSKOWE Integracja Konstrukcji i Technologii Ebook
MetalTop

Projektowanie i Konstrukcje Inżynierskie
  • O nas
  • Polityka prywatności
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

Nie znaleziono
Zobacz wszystkie wyniki
  • Strona główna
  • Aktualności
  • Artykuły
    • Analizy, symulacje
    • Badania, analizy
    • Części maszyn i urządzeń
    • Historia
    • Inne
    • Konstrukcje
    • Maszyny i urządzenia
    • Materiały
    • Projektowanie
    • Rozwiązania
    • Technologie
  • Jak zakupić
  • O nas
  • Kontakt

© ITER 2007-2026

email_icon

Nie przegap nowych wydań!

Zapisz się, aby na bieżąco otrzymywać linki do kolejnych, darmowych wydań Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich

Wpisz adres email

Dziękuję, nie pokazuj więcej