Lennunduse valdkonnas on materjalide toimivus otseselt seotud õhusõidukite jõudluse, ohutuse ja arengupotentsiaaliga. Lennundustehnoloogia kiire arenguga muutuvad materjalidele esitatavad nõuded üha rangemaks, mitte ainult suure tugevuse ja madala tiheduse, vaid ka kõrge temperatuurikindluse, keemilise korrosioonikindluse, elektriisolatsiooni ja dielektriliste omaduste ning muude suurepärase jõudluse aspektide osas.KvartskiudSelle tulemusena on tekkinud silikoonkomposiidid, mis oma ainulaadse omaduste kombinatsiooniga on muutunud lennunduse valdkonnas uuenduslikuks jõuks, süstides uut elujõudu tänapäevaste lennundussõidukite arendamisse.
Kiudude eeltöötlus parandab sidumist
Kvartskiudude eeltöötlus on enne kvartskiudude ja silikoonvaigu segamist ülioluline samm. Kuna kvartskiudude pind on tavaliselt sile, mis ei soodusta tugevat nakkumist silikoonvaiguga, saab kvartskiudude pinda muuta keemilise töötlemise, plasmatöötluse ja muude meetoditega.
Täpne vaiguvalem vastavalt vajadustele
Silikoonvaigud tuleb täpselt formuleerida, et need vastaksid lennunduse ja kosmosevaldkonna erinevate rakendusstsenaariumide mitmekesistele komposiitmaterjalide toimivusnõuetele. See hõlmab silikoonvaigu molekulaarstruktuuri hoolikat kavandamist ja kohandamist, samuti sobivate koguste kõvendite, katalüsaatorite, täiteainete ja muude lisandite lisamist.
Mitmed vormimisprotsessid kvaliteedi tagamiseks
Kvartskiust silikoonkomposiitide tavalised vormimisprotsessid hõlmavad vaiguülekande vormimist (RTM), vaakumiga abistatavat vaigu sissepritset (VARI) ja kuumpressvormimist, millest igaühel on oma ainulaadsed eelised ja rakendusala.
Vaiguülekande vormimine (RTM) on protsess, mille käigus eeltöödeldudkvartskiudEelvorm asetatakse vormi ja seejärel süstitakse ettevalmistatud silikoonvaik vaakumkeskkonnas vormi, et kiud täielikult vaiguga imbuda, ning seejärel kõvendatakse ja vormitakse teatud temperatuuril ja rõhul.
Vaakumiga abistatavas vaigu sissepritseprotsessis seevastu kasutatakse vaakumimemist, et tõmmata vaik kvartskiududega kaetud vormidesse, et realiseerida kiudude ja vaigu komposiit.
Kuumpressimisvormimise protsess seisneb kvartskiude ja silikoonvaigu segamises teatud vahekorras, vormi panemises ja seejärel vaigu kõvenemises kõrgel temperatuuril ja rõhul, moodustades komposiitmaterjali.
Materjali omaduste täiustamiseks järeltöötlus
Pärast komposiitmaterjali vormimist on materjali omaduste edasiseks parandamiseks ja lennundusvaldkonna rangete nõuete täitmiseks vaja läbida rida järeltöötlusprotsesse, näiteks kuumtöötlus ja mehaaniline töötlemine. Kuumtöötluse abil saab kõrvaldada komposiitmaterjali sees olevad jääkpinged, parandada kiudude ja maatriksi vahelist pindadevahelist sidet ning parandada materjali stabiilsust ja vastupidavust. Kuumtöötluse parameetrite, näiteks temperatuuri, aja ja jahutuskiiruse täpse juhtimise abil saab komposiitmaterjalide toimivust optimeerida.
Jõudluse eelis:
Suur eritugevus ja suur erimoodul kaalulangus
Võrreldes traditsiooniliste metallmaterjalidega on kvartskiust silikoonkomposiitidel märkimisväärsed eelised, nagu kõrge eritugevus (tugevuse ja tiheduse suhe) ja kõrge erimoodul (mooduli ja tiheduse suhe). Lennunduses on sõiduki kaal üks peamisi tegureid, mis mõjutavad selle jõudlust. Kaalu vähendamine tähendab, et saab vähendada energiatarbimist, suurendada lennukiirust, ulatust ja kandevõimet.kvartskiudSilikoonvaigust komposiitmaterjalide kasutamine õhusõiduki kere, tiibade, saba ja muude konstruktsioonielementide valmistamiseks võib oluliselt vähendada õhusõiduki kaalu, tagades samal ajal konstruktsiooni tugevuse ja jäikuse.
Head dielektrilised omadused side ja navigatsiooni tagamiseks
Kaasaegses lennundustehnoloogias on side- ja navigatsioonisüsteemide töökindlus ülioluline. Oma heade dielektriliste omaduste tõttu on kvartskiust silikoonkomposiitmaterjalist saanud ideaalne materjal lennuki radoomi, sideantenni ja muude komponentide valmistamiseks. Radoomid peavad kaitsma radariantenni väliskeskkonna eest ja samal ajal tagama, et elektromagnetlained saaksid sujuvalt läbi tungida ja signaale täpselt edastada. Kvartsikiust silikoonkomposiitide madal dielektriline konstant ja väike tangentsiaalne kadu vähendavad tõhusalt elektromagnetlainete kadu ja moonutusi edastusprotsessis, tagades, et radarisüsteem tuvastab sihtmärgi täpselt ja juhib lennuki lendu.
Ablatsioonikindlus äärmuslikes keskkondades
Mõnedes lennuki eriosades, näiteks lennukimootori põlemiskambris ja düüsis, peavad need vastu pidama äärmiselt kõrgele temperatuurile ja gaaside läbipõlemisele. Kvartskiust silikoonkomposiidid näitavad suurepärast ablatsioonikindlust kõrge temperatuuriga keskkondades. Kui materjali pind puutub kokku kõrge temperatuuriga leegiga, laguneb ja karboniseerub silikoonvaik, moodustades soojusisolatsiooniefektiga karboniseeritud kihi, samal ajal kui kvartskiud suudavad säilitada konstruktsiooni terviklikkuse ja pakkuda materjalile jätkuvalt tugevust.
Rakendusvaldkonnad:
Kere ja tiiva konstruktsiooniuuendus
Kvartskiust silikoonkomposiididasendavad lennukikere ja tiibade tootmisel traditsioonilisi metalle, mis viib oluliste konstruktsiooniliste uuendusteni. Nendest komposiitidest valmistatud kereraamid ja tiivatalad pakuvad märkimisväärset kaalulangust, säilitades samal ajal konstruktsiooni tugevuse ja jäikuse.
Lennukimootori komponentide optimeerimine
Lennukimootor on õhusõiduki põhikomponent ja selle jõudluse parandamine on õhusõiduki üldise jõudluse seisukohalt ülioluline. Kvartskiust silikoonkomposiite on paljudes lennukimootorite osades kasutatud osade optimeerimiseks ja jõudluse parandamiseks. Mootori kuumtöötlusosades, nagu põlemiskambris ja turbiinilabades, võib komposiitmaterjali kõrge temperatuuri- ja kulumiskindlus tõhusalt parandada osade kasutusiga ja töökindlust ning vähendada mootori hoolduskulusid.
Postituse aeg: 06.05.2025