カーボンファイバーからジェットエンジン全体を作ることができないのはなぜですか?

私は、ほとんどのジェットエンジンがアルミニウムまたは金属部品から作られていることに気づいた。しかし、炭素繊維は、金属またはアルミニウムの上に、3500℃の融点を有する。だから、ジェットエンジン全体を炭素繊維で作ることができますか?

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@immibisねえ、チョコレート常にオプション。
追加された 著者 Marek Grzenkowicz,
私はあなたについて知りませんが、私はジェットエンジン全体をどんな材料でも作ることはできません。
追加された 著者 Bruno De Fraine,
炭素繊維は非常に簡単に燃えます。だから、それは非常に高い温度で溶けている間、それは通常の大気条件の下でその温度に近いところにはならないでしょう - あなたはちょうど良い形を保持していない高価な二酸化炭素をたくさん取得します:)
追加された 著者 Copo,

3 答え

いいえ、あなたがすることはできません。炭素繊維複合材料は、常に異なる機能を果たすマトリックス成分を含むが、(微小な殻で)結合し、繊維を適所に保持する。あなたが得るものは、軽量の潜在能力をたくさん持つ非常に複雑な材料ですが、金属に比べて非常に異なる特性プロファイルです。

ほとんどのマトリックス材料(熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂)はエンジン(燃焼室)の温度までは動作せず、わずか数百ケルビン(例えば500K)に達する前に劣化/燃焼または溶融/気化/実際、炭素繊維は、高温の高温環境下ではうまく機能せず、分解/焼き込みも起こります。

作用し、既にエンジンに使用されている1つの複合材料は、(とりわけ)セラミックマトリックス複合材料のようなセラミックマトリックス複合材料である。 C/C-SiC構造であるが、これらは非常に特殊な動物である(そしてそこでさえ、炭素繊維部分は燃えやすい)。特に、機械的特性の点で、これらは超合金と競合することができない。

しかし、他の多くの周囲温度部品についても、金属がはるかに適しています。ボールベアリングの例を考えてみましょう。コンポジットで完全に行うことは、実際にはうまくいきません。

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追加された
@corsiKa lol - 私は適切なプリアンブルを忘れてしまった:あなたは自発的で暴力的で乱雑な崩壊のための危険な味で自己虐食のターボ機械が好きにならないように...
追加された 著者 Marek Grzenkowicz,
@Aronは確かに、私は良質の燃焼を想定しています。とにかく、ニトピッキングの場合は、カーボンファイバー(複合材料ではない)についてだけ質問しているので、その答えは(ターボ機械のハンモックや自走式カーペットを発明しない限り)確かにいいえではありませんが、仮定。
追加された 著者 Marek Grzenkowicz,
だから、エンジンそのものがエンジンの燃料として燃え尽きるだろうか? "あなたはイワンを見る..."
追加された 著者 Magus,
カーボン複合材の分解温度以上の温度でジェットエンジンを稼働させなければならないと仮定します。これは真実ではないが、熱力学的効率のために高い燃焼温度を維持しようと通常努力する。
追加された 著者 ruds,

関連するものは、融点ではなく、材料がその機械的性質(剛性または弾性など)を失う温度である。

エポキシ(繊維をまとめて保持する材料)は、通常、繊維よりもずっと早く劣化し、基本的に材料の利点を失う。

調査があります。高温への耐性を高めるためには、エンジンのような重要な部品にどのように適用されるのかがわかりません。

また、通常、タービンのブレードおよび燃焼室は、エンジンのそれらの領域における高温に耐えるように特別に設計された合金で作られていることにも留意されたい。

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追加された
実際には、熱硬化性エポキシとしてのエポキシは、全体的な効果は同じであるが、融解しないが、その最大作動温度を超えて劣化/崩壊/燃焼する。機能/安定性の喪失。
追加された 著者 Marek Grzenkowicz,
@yankeekiloありがとう、編集。
追加された 著者 conmulligan,

私が15年前に工学の大学で学び始めた時、私たちの教授は実際にその材料のジェットエンジンを作ることを考えていると言いました!

カーボンベースの材料は、重要な例外を除いて、ほぼすべての点(耐熱性、高温での機械的強度、重量など)でジェットエンジンに最適な材料であるようです。

これらの材料は熱い空気と接触すると燃え尽きる!

教授は、熱い空気から炭素ベースの部品を保護するコートやワニスの探索に多くの努力とお金が費やされていると語った。彼は、そのようなコートが見つかった場合、ジェットエンジンはその材料で作られるだろうと私に言った。

彼はまた、それまでは適切なコートが見つかりませんでした - 明らかにこれは過去15年間で変わっていません。

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追加された
@eli通常の難燃剤はおそらくジェットエンジンコアの温度で生き残ることはできません。一般的に、ジェットエンジンについて論じるときは、何も「正常」ではないと仮定します。
追加された 著者 pauldoo,
興味深いことに、なぜ炭素繊維に通常の難燃性コートが作用しないのですか?
追加された 著者 Dan Harper,
@reirab笑、良いアドバイス
追加された 著者 Dan Harper,
@ライラブメタライズドスプレーコーティング?
追加された 著者 curious_cat,
あなたの質問は、いくつかの炭素繊維材料が燃えている紙と接触すると燃え尽きることがない理由です:それはできます!何人かの学友が、カーボンファイバー製のボトルバンクに燃えている紙を間違って投げ込んでしまい、燃えてしまった。しかし、私たちの教授は、主な問題は温度差だと言った。高温で働くコートを見つけるのは問題ではないようですが、エンジンが暖まったり冷めたりしているときにコーティングがどこかにあるはずです...
追加された 著者 WalyKu,