Inden for luftfart er materialers ydeevne direkte relateret til flys ydeevne, sikkerhed og udviklingspotentiale. Med den hurtige udvikling inden for luftfartsteknologi bliver kravene til materialer stadig strengere, ikke kun med hensyn til høj styrke og lav densitet, men også med hensyn til høj temperaturbestandighed, kemisk korrosionsbestandighed, elektrisk isolering og dielektriske egenskaber og andre aspekter af fremragende ydeevne.KvartsfiberSom følge heraf er silikonekompositter opstået, og med deres unikke kombination af egenskaber er de blevet en innovativ kraft inden for luftfart og har tilført ny vitalitet til udviklingen af moderne luftfartøjer.
Fiberforbehandling forbedrer binding
Forbehandling af kvartsfibre er et afgørende trin, før kvartsfibre blandes med silikoneharpiks. Da overfladen af kvartsfibre normalt er glat, hvilket ikke er befordrende for en stærk binding med silikoneharpiks, kan overfladen af kvartsfibre modificeres gennem kemisk behandling, plasmabehandling og andre metoder.
Præcis harpiksformulering til at opfylde behov
Silikoneharpikser skal formuleres nøjagtigt for at opfylde de forskellige krav til kompositmaterialers ydeevne i forskellige anvendelsesscenarier inden for luftfartsområdet. Dette involverer omhyggeligt design og justering af silikoneharpiksens molekylære struktur samt tilsætning af passende mængder hærdningsmidler, katalysatorer, fyldstoffer og andre tilsætningsstoffer.
Flere støbeprocesser for at sikre kvalitet
Almindelige støbeprocesser for kvartsfiber-silikonekompositter omfatter resintransferstøbning (RTM), vakuumassisteret resininjektion (VARI) og varmpressestøbning, som hver har sine egne unikke fordele og anvendelsesområde.
Resin Transfer Molding (RTM) er en proces, hvor det forbehandledekvartsfiberPræformen placeres i en støbeform, og derefter sprøjtes den fremstillede silikoneharpiks ind i støbeformen under et vakuummiljø for fuldstændigt at infiltrere fiberen med harpiksen, og derefter hærdes og støbes den endelig under en bestemt temperatur og tryk.
Vakuumassisteret harpiksinjektionsproces bruger derimod vakuumsugning til at trække harpiksen ind i forme dækket med kvartsfibre for at realisere kompositten af fibre og harpiks.
Varmkompressionsstøbningsprocessen består i at blande kvartsfibre og silikoneharpiks i en bestemt mængde, anbringe dem i formen og derefter hærde harpiksen under høj temperatur og tryk for at danne et kompositmateriale.
Efterbehandling for at perfektionere materialeegenskaberne
Efter at kompositmaterialet er støbt, er en række efterbehandlingsprocesser, såsom varmebehandling og bearbejdning, nødvendige for yderligere at forbedre materialeegenskaberne og opfylde de strenge krav inden for luftfartsområdet. Varmebehandling kan eliminere restspændinger inde i kompositmaterialet, forbedre grænsefladebindingen mellem fiber og matrix og forbedre materialets stabilitet og holdbarhed. Ved præcist at kontrollere parametrene for varmebehandling, såsom temperatur, tid og afkølingshastighed, kan kompositmaterialernes ydeevne optimeres.
Ydelsesfordel:
Høj specifik styrke og vægtreduktion med højt specifikt modul
Sammenlignet med traditionelle metalmaterialer har kvartsfiber-silikonekompositter betydelige fordele ved høj specifik styrke (forhold mellem styrke og densitet) og høj specifik modulus (forhold mellem modul og densitet). Inden for luftfart er et køretøjs vægt en af de vigtigste faktorer, der påvirker dets ydeevne. Vægtreduktion betyder, at energiforbruget kan reduceres, flyvehastigheden øges, rækkevidden og nyttelasten øges. Brugen afkvartsfiberSilikoneharpikskompositter til fremstilling af flyskrog, vinger, hale og andre strukturelle komponenter kan reducere flyets vægt betydeligt under forudsætning af at sikre strukturel styrke og stivhed.
Gode dielektriske egenskaber for at sikre kommunikation og navigation
Inden for moderne luftfartsteknologi er pålideligheden af kommunikations- og navigationssystemer afgørende. Med sine gode dielektriske egenskaber er kvartsfiber-silikonekompositmateriale blevet et ideelt materiale til fremstilling af flyradomer, kommunikationsantenner og andre komponenter. Radomer skal beskytte radarantennen mod det ydre miljø og samtidig sikre, at elektromagnetiske bølger kan trænge jævnt ind og præcist transmittere signaler. Den lave dielektriske konstant og lave tangenttabsegenskaber ved kvartsfiber-silikonekompositter kan effektivt reducere tab og forvrængning af elektromagnetiske bølger i transmissionsprocessen og dermed sikre, at radarsystemet nøjagtigt registrerer målet og styrer flyets flyvning.
Ablationsmodstand til ekstreme miljøer
I nogle særlige dele af flyet, såsom forbrændingskammeret og dysen på flymotoren osv., skal de modstå ekstremt høje temperaturer og gasudspyling. Kvartsfiber-silikonekompositter udviser fremragende ablationsmodstand i miljøer med høje temperaturer. Når materialets overflade udsættes for flammepåvirkning ved høje temperaturer, vil silikoneharpiksen nedbrydes og karbonisere, hvilket danner et lag af karboniseret lag med varmeisolerende effekt, mens kvartsfibrene er i stand til at opretholde den strukturelle integritet og fortsat yde materialets styrke.
Anvendelsesområder:
Innovation i flykroppens og vingestrukturens struktur
Silikonekompositter af kvartsfibererstatter traditionelle metaller i fremstillingen af flyskroge og vinger, hvilket fører til betydelige strukturelle innovationer. Flyskrogremme og vingebjælker fremstillet af disse kompositmaterialer tilbyder betydelige vægtreduktioner, samtidig med at de bevarer strukturel styrke og stivhed.
Optimering af flymotorkomponenter
Flymotorer er kernekomponenten i et fly, og forbedringen af deres ydeevne er afgørende for flyets samlede ydeevne. Kvartsfiber-silikonekompositter er blevet anvendt i mange dele af flymotorer for at opnå optimering og forbedring af delenes ydeevne. I motorens varme endedele, såsom forbrændingskammer og turbineblade, kan kompositmaterialets høje temperatur- og slidstyrke effektivt forbedre delenes levetid og pålidelighed og reducere motorens vedligeholdelsesomkostninger.
Udsendelsestidspunkt: 6. maj 2025