Trong lĩnh vực hàng không, hiệu năng của vật liệu có liên quan trực tiếp đến hiệu suất, độ an toàn và tiềm năng phát triển của máy bay. Với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ hàng không, yêu cầu đối với vật liệu ngày càng khắt khe hơn, không chỉ về độ bền cao và mật độ thấp, mà còn về khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn hóa học, cách điện và các đặc tính điện môi khác.Sợi thạch anhKết quả là, các vật liệu composite silicon đã ra đời, và với sự kết hợp độc đáo các đặc tính của chúng, chúng đã trở thành một động lực đổi mới trong lĩnh vực hàng không, mang lại sức sống mới cho sự phát triển của các phương tiện hàng không hiện đại.
Xử lý sơ bộ sợi giúp cải thiện khả năng liên kết
Xử lý sơ bộ sợi thạch anh là một bước quan trọng trước khi kết hợp sợi thạch anh với nhựa silicon. Vì bề mặt của sợi thạch anh thường nhẵn, không thuận lợi cho việc liên kết chắc chắn với nhựa silicon, nên bề mặt của sợi thạch anh có thể được biến đổi thông qua xử lý hóa học, xử lý plasma và các phương pháp khác.
Công thức pha chế nhựa chính xác đáp ứng mọi nhu cầu
Nhựa silicone cần được pha chế chính xác để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất vật liệu composite đa dạng trong các kịch bản ứng dụng khác nhau trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Điều này bao gồm việc thiết kế và điều chỉnh cẩn thận cấu trúc phân tử của nhựa silicone, cũng như bổ sung lượng chất đóng rắn, chất xúc tác, chất độn và các chất phụ gia khác với tỷ lệ thích hợp.
Nhiều quy trình đúc khuôn để đảm bảo chất lượng
Các quy trình đúc phổ biến cho vật liệu composite silicon sợi thạch anh bao gồm đúc chuyển nhựa (RTM), ép phun nhựa hỗ trợ chân không (VARI) và đúc ép nóng, mỗi quy trình đều có những ưu điểm và phạm vi ứng dụng riêng.
Ép khuôn chuyển nhựa (RTM) là một quy trình trong đó nhựa đã được xử lý trước được ép chuyển.sợi thạch anhVật liệu thô được đặt vào khuôn, sau đó nhựa silicone đã chuẩn bị được bơm vào khuôn trong môi trường chân không để nhựa thấm hoàn toàn vào sợi, cuối cùng được làm cứng và tạo hình dưới nhiệt độ và áp suất nhất định.
Mặt khác, quy trình ép phun nhựa hỗ trợ chân không sử dụng lực hút chân không để kéo nhựa vào khuôn được phủ sợi thạch anh nhằm tạo ra hỗn hợp sợi và nhựa.
Quy trình ép khuôn nóng là trộn sợi thạch anh và nhựa silicon theo tỷ lệ nhất định, cho vào khuôn, sau đó làm cho nhựa đông cứng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vật liệu composite.
Xử lý sau đó để hoàn thiện các đặc tính vật liệu.
Sau khi vật liệu composite được tạo hình, cần thực hiện một loạt các quy trình xử lý sau đó, chẳng hạn như xử lý nhiệt và gia công cơ khí, để tiếp tục cải thiện các đặc tính vật liệu và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của lĩnh vực hàng không. Xử lý nhiệt có thể loại bỏ ứng suất dư bên trong vật liệu composite, tăng cường liên kết giữa sợi và chất nền, đồng thời cải thiện độ ổn định và độ bền của vật liệu. Bằng cách kiểm soát chính xác các thông số của quá trình xử lý nhiệt như nhiệt độ, thời gian và tốc độ làm nguội, hiệu suất của vật liệu composite có thể được tối ưu hóa.
Ưu thế về hiệu suất:
Độ bền riêng cao và mô đun đàn hồi riêng cao, giảm trọng lượng.
So với các vật liệu kim loại truyền thống, vật liệu composite silicon sợi thạch anh có những ưu điểm vượt trội về độ bền riêng cao (tỷ lệ độ bền trên mật độ) và mô đun riêng cao (tỷ lệ mô đun trên mật độ). Trong ngành hàng không vũ trụ, trọng lượng của phương tiện là một trong những yếu tố then chốt ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Giảm trọng lượng đồng nghĩa với việc giảm tiêu thụ năng lượng, tăng tốc độ bay, tăng tầm bay và tải trọng. Việc sử dụng...sợi thạch anhViệc sử dụng vật liệu composite nhựa silicone để chế tạo thân máy bay, cánh, đuôi và các bộ phận kết cấu khác có thể giảm đáng kể trọng lượng của máy bay trong khi vẫn đảm bảo độ bền và độ cứng của kết cấu.
Đặc tính điện môi tốt đảm bảo khả năng liên lạc và định vị.
Trong công nghệ hàng không hiện đại, độ tin cậy của hệ thống thông tin liên lạc và dẫn đường là vô cùng quan trọng. Với đặc tính điện môi tốt, vật liệu composite silicon sợi thạch anh đã trở thành vật liệu lý tưởng để chế tạo vỏ bảo vệ radar, ăng-ten thông tin liên lạc và các bộ phận khác của máy bay. Vỏ bảo vệ radar cần bảo vệ ăng-ten radar khỏi môi trường bên ngoài, đồng thời đảm bảo sóng điện từ có thể xuyên qua một cách trơn tru và truyền tín hiệu chính xác. Đặc tính hằng số điện môi thấp và tổn hao tiếp tuyến thấp của vật liệu composite silicon sợi thạch anh có thể giảm thiểu hiệu quả sự suy hao và biến dạng của sóng điện từ trong quá trình truyền dẫn, đảm bảo hệ thống radar phát hiện mục tiêu chính xác và dẫn hướng đường bay của máy bay.
Khả năng chống mài mòn trong môi trường khắc nghiệt
Trong một số bộ phận đặc biệt của máy bay, chẳng hạn như buồng đốt và vòi phun của động cơ hàng không, v.v., chúng cần phải chịu được nhiệt độ cực cao và sự thổi khí. Vật liệu composite silicon sợi thạch anh thể hiện khả năng chống mài mòn tuyệt vời trong môi trường nhiệt độ cao. Khi bề mặt vật liệu chịu tác động của ngọn lửa ở nhiệt độ cao, nhựa silicon sẽ bị phân hủy và cacbon hóa, tạo thành một lớp cacbon hóa có tác dụng cách nhiệt, trong khi các sợi thạch anh có thể duy trì tính toàn vẹn cấu trúc và tiếp tục cung cấp sự hỗ trợ độ bền cho vật liệu.
Lĩnh vực ứng dụng:
Đổi mới cấu trúc thân máy bay và cánh
Vật liệu composite silicon sợi thạch anhCác vật liệu composite đang dần thay thế các kim loại truyền thống trong sản xuất thân máy bay và cánh máy bay, dẫn đến những cải tiến cấu trúc đáng kể. Khung thân máy bay và dầm cánh làm từ các vật liệu composite này giúp giảm trọng lượng đáng kể trong khi vẫn duy trì độ bền và độ cứng của cấu trúc.
Tối ưu hóa linh kiện động cơ hàng không
Động cơ máy bay là bộ phận cốt lõi của máy bay, và việc cải thiện hiệu suất của nó rất quan trọng đối với hiệu suất tổng thể của máy bay. Vật liệu composite silicon sợi thạch anh đã được ứng dụng trong nhiều bộ phận của động cơ máy bay để tối ưu hóa và cải thiện hiệu suất của các bộ phận. Trong các bộ phận chịu nhiệt của động cơ, chẳng hạn như buồng đốt và cánh tuabin, khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn cao của vật liệu composite có thể cải thiện hiệu quả tuổi thọ và độ tin cậy của các bộ phận, đồng thời giảm chi phí bảo trì động cơ.
Thời gian đăng bài: 06/05/2025
