Ilmailualalla materiaalien suorituskyky liittyy suoraan lentokoneiden suorituskykyyn, turvallisuuteen ja kehityspotentiaaliin. Ilmailuteknologian nopean kehityksen myötä materiaalien vaatimukset tiukentuvat jatkuvasti. Ei ainoastaan korkean lujuuden ja alhaisen tiheyden, vaan myös korkean lämpötilan kestävyyden, kemiallisen korroosionkestävyyden, sähköeristyksen ja dielektristen ominaisuuksien sekä muiden erinomaisen suorituskyvyn osa-alueiden osalta.KvartsikuituTämän seurauksena ovat syntyneet silikonikomposiitit, ja ainutlaatuisen ominaisuuksiensa yhdistelmän ansiosta niistä on tullut innovatiivinen voima ilmailualalla, tuoden uutta elinvoimaa nykyaikaisten ilmailuajoneuvojen kehitykseen.
Kuitujen esikäsittely parantaa sidosta
Kvartsikuitujen esikäsittely on ratkaiseva vaihe ennen kvartsikuitujen ja silikonihartsin yhdistämistä. Koska kvartsikuitujen pinta on yleensä sileä, mikä ei edistä vahvaa sitoutumista silikonihartsiin, kvartsikuitujen pintaa voidaan muokata kemiallisella käsittelyllä, plasmakäsittelyllä ja muilla menetelmillä.
Tarkka hartsikoostumus tarpeisiin
Silikonihartsit on formuloitava tarkasti, jotta ne täyttävät ilmailualan eri sovellusskenaarioiden monipuoliset komposiittimateriaalien suorituskykyvaatimukset. Tämä edellyttää silikonihartsin molekyylirakenteen huolellista suunnittelua ja säätämistä sekä sopivien määrien kovettimien, katalyyttien, täyteaineiden ja muiden lisäaineiden lisäämistä.
Useita muovausprosesseja laadun varmistamiseksi
Yleisiä kvartsikuitu-silikonikomposiittien muovausprosesseja ovat hartsisiirtomuovaus (RTM), tyhjiöavusteinen hartsiruiskutus (VARI) ja kuumapuristusmuovaus, joilla kullakin on omat ainutlaatuiset etunsa ja sovellusalueensa.
Hartsisiirtomuovaus (RTM) on prosessi, jossa esikäsiteltykvartsikuituEsimuotti asetetaan muottiin, ja sitten valmistettu silikonihartsi ruiskutetaan muottiin tyhjiöympäristössä, jotta kuitu imeytyy täysin hartsiin, ja lopuksi se kovetetaan ja muovataan tietyssä lämpötilassa ja paineessa.
Tyhjiöavusteisessa hartsin ruiskutusprosessissa hartsi imetään kvartsikuiduilla peitettyihin muotteihin alipaineimulla, jolloin muodostuu kuitujen ja hartsin komposiitti.
Kuumapuristusmuovausprosessi on sekoittaa kvartsikuituja ja silikonihartsia tietyssä suhteessa, laittaa ne muottiin ja sitten kovettaa hartsia korkeassa lämpötilassa ja paineessa komposiittimateriaalin muodostamiseksi.
Jälkikäsittely materiaalin ominaisuuksien täydellistämiseksi
Kun komposiittimateriaali on muovattu, tarvitaan useita jälkikäsittelyprosesseja, kuten lämpökäsittely ja koneistus, materiaalin ominaisuuksien parantamiseksi entisestään ja ilmailualan tiukkojen vaatimusten täyttämiseksi. Lämpökäsittely voi poistaa komposiittimateriaalin sisäisen jäännösjännityksen, parantaa kuidun ja matriisin välistä rajapintasidosta sekä parantaa materiaalin stabiiliutta ja kestävyyttä. Säätämällä tarkasti lämpökäsittelyn parametreja, kuten lämpötilaa, aikaa ja jäähdytysnopeutta, komposiittimateriaalien suorituskykyä voidaan optimoida.
Suorituskyvyn etu:
Korkea ominaislujuus ja korkea ominaismoduuli painon aleneminen
Verrattuna perinteisiin metallimateriaaleihin, kvartsikuitu-silikonikomposiiteilla on merkittäviä etuja, kuten korkea ominaislujuus (lujuuden suhde tiheyteen) ja korkea ominaismoduuli (moduulin suhde tiheyteen). Ilmailu- ja avaruusalalla ajoneuvon paino on yksi keskeisistä tekijöistä, jotka vaikuttavat sen suorituskykyyn. Painon vähentäminen tarkoittaa, että energiankulutusta voidaan vähentää, lentonopeutta lisätä, kantamaa ja hyötykuormaa lisätä.kvartsikuituSilikonihartsikomposiittien käyttö lentokoneiden rungon, siipien, pyrstön ja muiden rakenneosien valmistuksessa voi merkittävästi vähentää lentokoneen painoa varmistaen samalla rakenteellisen lujuuden ja jäykkyyden.
Hyvät dielektriset ominaisuudet kommunikoinnin ja navigoinnin varmistamiseksi
Nykyaikaisessa ilmailutekniikassa viestintä- ja navigointijärjestelmien luotettavuus on ratkaisevan tärkeää. Hyvien dielektristen ominaisuuksiensa ansiosta kvartsikuitu-silikonikomposiittimateriaalista on tullut ihanteellinen materiaali lentokoneiden tutka-antennien, tietoliikenneantennien ja muiden komponenttien valmistukseen. Tutka-antennien on suojattava tutka-antennia ulkoiselta ympäristöltä ja samalla varmistettava, että sähkömagneettiset aallot voivat tunkeutua tasaisesti ja lähettää signaaleja tarkasti. Kvartsikuitu-silikonikomposiittien alhainen dielektrinen vakio ja pieni tangenttihäviö voivat tehokkaasti vähentää sähkömagneettisten aaltojen häviöitä ja vääristymiä siirtoprosessissa varmistaen, että tutkajärjestelmä havaitsee kohteen tarkasti ja ohjaa lentokoneen lentoa.
Ablaatiokestävyys äärimmäisissä olosuhteissa
Joissakin lentokoneen erityisosissa, kuten lentokonemoottorin palotilassa ja suuttimessa, niiden on kestettävä erittäin korkeita lämpötiloja ja kaasuhuuhtelua. Kvartsikuitusilikonikomposiitit osoittavat erinomaista ablaatiokestävyyttä korkeissa lämpötiloissa. Kun materiaalin pintaan kohdistuu korkean lämpötilan liekki, silikonihartsi hajoaa ja hiiltyy muodostaen lämpöä eristävän hiiltyneen kerroksen, kun taas kvartsikuidut pystyvät säilyttämään rakenteellisen eheyden ja tarjoamaan edelleen lujuutta materiaalille.
Soveltamisalueet:
Rungon ja siipien rakenteellinen innovaatio
Kvartsikuitu-silikonikomposiititkorvaavat perinteisiä metalleja lentokoneiden rungon ja siipien valmistuksessa, mikä johtaa merkittäviin rakenteellisiin innovaatioihin. Näistä komposiiteista valmistetut rungon rungot ja siipipalkit tarjoavat merkittäviä painonsäästöjä säilyttäen samalla rakenteellisen lujuuden ja jäykkyyden.
Lentokonemoottorin osien optimointi
Lentokoneen moottori on lentokoneen ydinosa, ja sen suorituskyvyn parantaminen on ratkaisevan tärkeää lentokoneen kokonaissuorituskyvyn kannalta. Kvartsikuitu-silikonikomposiitteja on käytetty monissa lentokonemoottoreiden osissa osien optimoinnin ja suorituskyvyn parantamisen saavuttamiseksi. Moottorin kuumissa osissa, kuten palotilassa ja turbiinin lavat, komposiittimateriaalin korkean lämpötilan ja kulutuskestävyyden ansiosta osien käyttöikä ja luotettavuus paranevat tehokkaasti sekä moottorin ylläpitokustannukset pienenevät.
Julkaisun aika: 06.05.2025