novice

Na področju letalstva je zmogljivost materialov neposredno povezana z zmogljivostjo, varnostjo in razvojnim potencialom letal. S hitrim napredkom letalske tehnologije postajajo zahteve za materiale vse strožje, ne le glede visoke trdnosti in nizke gostote, temveč tudi glede odpornosti na visoke temperature, kemične korozije, električne izolacije in dielektričnih lastnosti ter drugih vidikov odlične zmogljivosti.Kremenčeva vlaknaKot rezultat tega so se pojavili silikonski kompoziti, ki so s svojo edinstveno kombinacijo lastnosti postali inovativna sila na področju letalstva in vnesli novo vitalnost v razvoj sodobnih letalskih vozil.

Predobdelava vlaken izboljša lepljenje
Predobdelava kremenovih vlaken je ključni korak pred spajanjem kremenovih vlaken s silikonsko smolo. Ker je površina kremenovih vlaken običajno gladka, kar ne omogoča močne vezi s silikonsko smolo, je mogoče površino kremenovih vlaken modificirati s kemično obdelavo, plazemsko obdelavo in drugimi metodami.
Natančna formulacija smole za izpolnjevanje potreb
Silikonske smole morajo biti natančno formulirane, da izpolnjujejo različne zahteve glede zmogljivosti kompozitnih materialov v različnih scenarijih uporabe na področju vesoljske in letalske industrije. To vključuje skrbno načrtovanje in prilagajanje molekularne strukture silikonske smole ter dodajanje ustreznih količin trdilcev, katalizatorjev, polnil in drugih dodatkov.
Več postopkov oblikovanja za zagotavljanje kakovosti
Pogosti postopki oblikovanja kompozitov iz kremenčevih vlaken in silikona vključujejo brizganje s prenosom smole (RTM), vakuumsko podprto brizganje smole (VARI) in vroče stiskanje, od katerih ima vsak svoje edinstvene prednosti in področje uporabe.
Prenos smole s brizganjem (RTM) je postopek, pri katerem predhodno obdelanakremenčevih vlakenPredoblika se namesti v kalup, nato pa se pripravljena silikonska smola vbrizga v kalup pod vakuumom, da se vlakna popolnoma infiltrirajo s smolo, nato pa se končno strdi in oblikuje pod določeno temperaturo in tlakom.
Postopek vbrizgavanja smole s pomočjo vakuuma pa uporablja vakuumsko sesanje za vlečenje smole v kalupe, prekrite s kremenčevimi vlakni, za dosego kompozita iz vlaken in smole.
Postopek vročega stiskanja je mešanje kremenovih vlaken in silikonske smole v določenem razmerju, vnos v kalup in nato strjevanje smole pod visoko temperaturo in tlakom, da se tvori kompozitni material.
Naknadna obdelava za izpopolnitev lastnosti materiala
Po oblikovanju kompozitnega materiala je potrebna vrsta postopkov naknadne obdelave, kot sta toplotna obdelava in strojna obdelava, za nadaljnje izboljšanje lastnosti materiala in izpolnjevanje strogih zahtev letalske panoge. Toplotna obdelava lahko odpravi preostale napetosti v kompozitnem materialu, izboljša medfazno vez med vlakni in matrico ter izboljša stabilnost in trajnost materiala. Z natančnim nadzorom parametrov toplotne obdelave, kot so temperatura, čas in hitrost hlajenja, je mogoče optimizirati delovanje kompozitnih materialov.
Prednost zmogljivosti:

Visoka specifična trdnost in zmanjšanje teže z visokim specifičnim modulom
V primerjavi s tradicionalnimi kovinskimi materiali imajo kompoziti iz kremenčevih vlaken in silikona pomembne prednosti visoke specifične trdnosti (razmerje med trdnostjo in gostoto) in visokega specifičnega modula (razmerje med modulom in gostoto). V letalstvu in vesolju je teža vozila eden ključnih dejavnikov, ki vplivajo na njegovo zmogljivost. Zmanjšanje teže pomeni, da se lahko zmanjša poraba energije, poveča hitrost leta ter poveča doseg in koristna obremenitev. Uporabakremenčevih vlakenSilikonski kompoziti za izdelavo trupa, kril, repa in drugih strukturnih komponent letala lahko znatno zmanjšajo težo letala, če se hkrati zagotovi strukturna trdnost in togost.

Dobre dielektrične lastnosti za zagotavljanje komunikacije in navigacije
V sodobni letalski tehnologiji je zanesljivost komunikacijskih in navigacijskih sistemov ključnega pomena. Kompozitni material iz kremenčevih vlaken in silikona je s svojimi dobrimi dielektričnimi lastnostmi postal idealen material za izdelavo radarja radarjev, komunikacijskih anten in drugih komponent za letala. Radarji morajo zaščititi radarsko anteno pred zunanjim okoljem in hkrati zagotoviti, da elektromagnetni valovi lahko gladko prodirajo in natančno prenašajo signale. Nizka dielektrična konstanta in nizke tangenčne izgube kompozitov iz kremenčevih vlaken in silikona lahko učinkovito zmanjšata izgubo in popačenje elektromagnetnih valov med prenosom, kar zagotavlja, da radarski sistem natančno zazna cilj in vodi letalo.
Odpornost na ablacijo v ekstremnih okoljih
V nekaterih posebnih delih letala, kot so zgorevalna komora in šoba letalskega motorja itd., morajo prenesti izjemno visoke temperature in izpiranje plinov. Kompoziti iz kremenčevih vlaken in silikona kažejo odlično odpornost proti ablaciji v okoljih z visoko temperaturo. Ko je površina materiala izpostavljena visokotemperaturnemu plamenu, se silikonska smola razgradi in ogljiči, pri čemer nastane plast ogljične plasti s toplotnoizolacijskim učinkom, medtem ko kremenčeva vlakna ohranjajo strukturno celovitost in še naprej zagotavljajo trdnostno oporo materialu.

Področja uporabe:
Inovacije v strukturi trupa in krila
Silikonski kompoziti iz kremenčevih vlakennadomeščajo tradicionalne kovine pri izdelavi trupov in kril letal, kar vodi do pomembnih strukturnih inovacij. Okvirji trupov in nosilci kril, izdelani iz teh kompozitov, ponujajo znatno zmanjšanje teže, hkrati pa ohranjajo strukturno trdnost in togost.
Optimizacija komponent letalskih motorjev
Letalski motor je osrednji sestavni del letala, izboljšanje njegove zmogljivosti pa je ključnega pomena za splošno zmogljivost letala. Kompoziti iz kremenčevih vlaken in silikona so bili uporabljeni v številnih delih letalskih motorjev za doseganje optimizacije in izboljšanja zmogljivosti delov. V vročih delih motorja, kot so zgorevalna komora in lopatice turbine, lahko odpornost kompozitnega materiala na visoke temperature in obrabo učinkovito izboljša življenjsko dobo in zanesljivost delov ter zmanjša stroške vzdrževanja motorja.