על פי החדשות האחרונות, MATECH מקליפורניה חתמה על חוזה עם קבלן ביטחוני בולט לפיתוח בתי טילים היפרסוניים לניסויי טיסה באמצעות חומרים מרוכבים קרמיים-מטריקסים מסוג ZrOC (C/ZrOC) של החברה. בשנת 2023 , MATECH ייצרה בהצלחה 50 ק"ג של חומר מרוכב קרמי-מטריקס (CMC) עבור התוכנית של השנה.
הפיתוח של MATECH של מבודדים מבניים בטמפרטורה גבוהה במיוחד (UHT), יציבות ממדים, עוזר להתגבר על אתגרי הטמפרטורה הגבוהה הקשורים למארזי טילים היפרסוניים במהירויות גבוהות; מארזי הטילים האלה נעשים חמים מאוד כשהם מוטסים בתנאים היפרסוניים, כך שככל שהם עפים מהר יותר, כך הם מתחממים יותר.
קומפוזיט המטריצה הקרמי C/ZrOC של MATECH הוא חומר היפרסוני עם אבלציה נמוכה, בעל עלות נמוכה, ניתן להרחבה וקל לייצור. הוא נבדק בטמפרטורות של מעל 2760 מעלות בלחץ קיפאון קיצוני במספר מעבדות ממשלתיות. בנוסף, החברה טוענת כי עלות הייצור של חומר מרוכב זה מבוסס קרמיקה שווה או קטנה ממקבילות המתכת הכבדות והפחות יכולות.
בנוסף למארזי טילים היפרסוניים להגנה, מערכת ההגנה התרמית C/ZrOC (TPS) של MATECH היא אידיאלית עבור מגני חום הניתנים לשימוש חוזר על חלליות מסחריות. בנוסף, ה-C/ZrOC של MATECH יכול לעמוד בשטפי החום הקיצונים של החזרת הירח וחזרת מאדים.
המחויבות ארוכת הטווח של MATECH לחומרים מרוכבים בטמפרטורה גבוהה במיוחד
מאז הקמתה בשנת 1989, MATECH מחויבת למסחור של סיבי קרמיקה בטמפרטורה גבוהה ואולטרה-גבוהה (UHT) וטכנולוגיות מרוכבות של מטריקס קרמי. MATECH פיתחה מגוון של פולימרים פרה-קרמיים לייצור סיליקון קרביד (SiC) , סיליקון ניטריד/סיליקון קרביד (SiNC), סיליקון אוקסיד פחמן (SOC), סיליקון ניטריד (Si3N4) ו- Hafnocene Carbide (HfC). כל אלה משמשים ביישומים מבניים בטמפרטורה גבוהה.
קצות אף היפרסוניים הם ללא ספק היישומים התובעניים ביותר בטמפרטורה גבוהה במיוחד (UHT) לחומרי טילים. שמירה על הצורה היא קריטית לפעולת הטילים. קרמיקה דחוסה תרמית בצפיפות גבוהה כגון סיליקון קרביד מספקת את שיעורי החמצון והאבלציה הנמוכים ביותר. עם זאת, לקרמיקה יש עמידות בפני זעזועים תרמיים ירודה וקשיחות נמוכה. לעומת זאת, תרכובות מטריצות קרמיות (CMCs) מציעות קשיחות גבוהה.
נכון לעכשיו, שיטת ההכנה הרגילה עבור חומרים מרוכבים מטריצות קרמיות היא להתחיל ב-40-50% density CMC ולאחר מכן להשתמש ב- Field Assisted Sintering Technique (FAST), שבסופו של דבר מגיע עם צפיפויות רחוקות מ-100% וביצועים גרועים מאוד בתור הסיבים נהרסים. לפיכך, החברה זיהתה את הצורך להיות צפוף יותר מההתחלה של הפרפורם, עם נקבוביות של עד 7-10%, שהחברה הוכיחה מאז בהצלחה שניתן להשיג תוך פחות מ-10 דקות עם עד 99.9% SiC צפוף/ SiC עם החוזק והקשיחות המצופה מ-CMC.
חומרי פחמן-פחמן (C/C) מרוכבים פותחו לראשונה בשנת 1958 כחומר בליסטי לכניסה חוזרת לאף, ובעוד שלחומרי פחמן-פחמן בצפיפות גבוהה (HDCC) יש תכונות מצוינות, יש להם שיעורי אבלציה גבוהים מאוד בטמפרטורות גבוהות וקיפאון לחצי זרימה. בהתבסס על זה MATECH פיתחה חומר היפרסוני בקצב אבלציה נמוך מאוד, הידוע כקומפוזיטים C/ZrOC שהם בעלות נמוכה, ניתנים לייצור המוני וקלים לייצור. עם תמיכה חזקה של הסוכנות האמריקאית להגנה מפני טילים, MATECH השיגה מעמד של הסמכה מוקדמת ליישומי היפרסוני והגנה מפני טילים עבור ה-UHT) C/ZrOC TPS וגרסאות ההנעה שלה. אלה פותחו במיוחד עבור ביצועים גבוהים וקלות ייצור כדי לענות על צורכי הגנה וחלל אזרחי קריטיים.
ובינואר, MATECH הודיעה כי היא פיתחה חומרי פחמן מחוזקים בסיבי פחמן (C/C) מרוכבים בצפיפות גבוהה במיוחד. טכנולוגיה חדשה פורצת דרך זו תהפוך את החומרים המרוכבים של C/C לעמידים פי 20 בפני אבלציה וחמצון מאשר חומרי C/C הזמינים כיום, והיא צפויה לשמש ברכיבי אף תובעניים וקצה מובילים כגון טילים היפרסוניים וכניסה בליסטית מחדש.