новости

В области авиации эксплуатационные характеристики материалов напрямую связаны с эксплуатационными характеристиками, безопасностью и потенциалом развития воздушных судов. Стремительное развитие авиационных технологий предъявляет всё более строгие требования к материалам, которые должны не только обладать высокой прочностью и низкой плотностью, но и обладать высокой термостойкостью, стойкостью к химической коррозии, электроизоляционными и диэлектрическими свойствами, а также другими характеристиками, обеспечивающими превосходные эксплуатационные характеристики.Кварцевое волокноВ результате появились силиконовые композиты, которые благодаря своему уникальному сочетанию свойств стали инновационной силой в области авиации, привнеся новый импульс в разработку современных авиационных транспортных средств.

Предварительная обработка волокон улучшает сцепление
Предварительная обработка кварцевых волокон — важный этап перед компаундированием кварцевых волокон с силиконовой смолой. Поскольку поверхность кварцевых волокон обычно гладкая, что не способствует прочному сцеплению с силиконовой смолой, её можно модифицировать с помощью химической обработки, плазменной обработки и других методов.
Точная формула смолы для удовлетворения потребностей
Силиконовые смолы должны быть точно разработаны для удовлетворения разнообразных требований к эксплуатационным характеристикам композитных материалов в различных областях применения в аэрокосмической отрасли. Это включает в себя тщательное проектирование и корректировку молекулярной структуры силиконовой смолы, а также добавление соответствующего количества отвердителей, катализаторов, наполнителей и других добавок.
Несколько процессов формования для обеспечения качества
К распространенным процессам формования кварцевых волокон силиконовых композитов относятся литье под давлением (RTM), вакуумная инжекция смолы (VARI) и горячее прессование, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и область применения.
Литье под давлением (RTM) – это процесс, в котором предварительно обработаннаякварцевое волокноЗаготовка помещается в форму, после чего в вакуумной среде в форму впрыскивается подготовленная силиконовая смола для полной пропитки волокна смолой, после чего происходит окончательное отверждение и формование при определенной температуре и давлении.
С другой стороны, процесс вакуумной инжекции смолы использует вакуумное всасывание для втягивания смолы в формы, покрытые кварцевыми волокнами, для создания композита из волокон и смолы.
Процесс горячего прессования заключается в смешивании кварцевых волокон и силиконовой смолы в определенной пропорции, помещении их в форму, а затем отверждении смолы под воздействием высокой температуры и давления, в результате чего образуется композитный материал.
Последующая обработка для улучшения свойств материала
После формования композитного материала требуется ряд дополнительных процессов, таких как термическая и механическая обработка, для дальнейшего улучшения свойств материала и соответствия строгим требованиям авиационной отрасли. Термическая обработка позволяет устранить остаточные напряжения внутри композитного материала, улучшить межфазное сцепление между волокном и матрицей, а также повысить стабильность и долговечность материала. Точный контроль параметров термической обработки, таких как температура, время и скорость охлаждения, позволяет оптимизировать эксплуатационные характеристики композитных материалов.
Преимущество производительности:

Высокая удельная прочность и высокий удельный модуль снижения веса
По сравнению с традиционными металлическими материалами, кварцевые волокна/силиконовые композиты обладают значительными преимуществами: высокой удельной прочностью (отношением прочности к плотности) и высоким удельным модулем упругости (отношением модуля к плотности). В аэрокосмической технике вес летательного аппарата является одним из ключевых факторов, влияющих на его эксплуатационные характеристики. Уменьшение веса позволяет снизить потребление энергии, увеличить скорость полета, дальность полета и полезную нагрузку. Использованиекварцевое волокноКомпозиты на основе силиконовой смолы для изготовления фюзеляжа, крыльев, хвоста и других конструктивных элементов самолета позволяют существенно снизить вес самолета при условии обеспечения прочности и жесткости конструкции.

Хорошие диэлектрические свойства, обеспечивающие связь и навигацию
В современной авиационной технике надежность систем связи и навигации имеет решающее значение. Благодаря хорошим диэлектрическим свойствам кварцевый волокнистый силиконовый композитный материал стал идеальным материалом для изготовления обтекателей антенн самолетов, антенн связи и других компонентов. Обтекатели должны защищать антенны радаров от воздействия внешней среды и одновременно обеспечивать беспрепятственное проникновение электромагнитных волн и точную передачу сигналов. Низкая диэлектрическая проницаемость и низкий коэффициент тангенциальных потерь кварцевого волокнистого силиконового композитного материала позволяют эффективно снижать потери и искажения электромагнитных волн в процессе передачи, обеспечивая точное обнаружение цели радиолокационной системой и управление полетом самолета.
Стойкость к абляции в экстремальных условиях
В некоторых специальных деталях летательных аппаратов, таких как камера сгорания и сопло авиационного двигателя и т. д., они должны выдерживать экстремально высокие температуры и газовую продувку. Силиконовые композиты с кварцевым волокном демонстрируют отличную стойкость к абляции в условиях высоких температур. При воздействии на поверхность материала высокотемпературного пламени силиконовая смола разлагается и обугливается, образуя слой карбонизированного материала с теплоизолирующим эффектом, в то время как кварцевые волокна сохраняют структурную целостность и обеспечивают прочность материала.

Области применения:
Инновации в конструкции фюзеляжа и крыла
Силиконовые композиты на основе кварцевого волокназаменяют традиционные металлы при производстве фюзеляжей и крыльев самолётов, что приводит к значительным структурным инновациям. Шпангоуты фюзеляжа и крыльевые балки из этих композитов обеспечивают значительное снижение веса, сохраняя при этом прочность и жёсткость конструкции.
Оптимизация компонентов авиационного двигателя
Авиационный двигатель является основным компонентом самолёта, и повышение его эксплуатационных характеристик имеет решающее значение для общих характеристик самолёта. Композиты на основе кварцевого волокна и кремния применяются во многих деталях авиадвигателей для оптимизации и повышения производительности. В горячих частях двигателя, таких как камера сгорания и лопатки турбины, высокая термостойкость и износостойкость композитного материала могут эффективно увеличить срок службы и надёжность деталей, а также снизить расходы на техническое обслуживание двигателя.