¿Qué es revestimiento?

Recubiertas en la superficie de piezas de motores y aviones, la capa protectora y la película superficial con propiedades específicas (resistencia al desgaste, resistencia a la oxidación, resistencia a la corrosión, sellado, aislamiento térmico, etc.) son materiales protectores importantes para la industria aeroespacial.

Por lo general, se recubre mediante procesos como pulverización térmica, sinterización a alta temperatura, horneado a baja temperatura y recubrimiento por penetración, y el espesor es generalmente inferior a 0,5 mm.

La mayoría de los metales, cerámicas, vidrios, compuestos intermetálicos, aglutinantes orgánicos e inorgánicos se pueden utilizar para sintetizar revestimientos.

El revestimiento de pielpuede proteger la aleación de aluminio de la erosión causada por el viento, la arena y la lluvia durante el vuelo a alta velocidad, contra la corrosión por el agua de mar y el combustible de aviación, y puede mejorar el rendimiento aerodinámico. El recubrimiento debe soportar cambios de temperatura instantáneos de alrededor de 200 ° C y una fuerte luz solar.

El tamaño de la aeronave es grande y las condiciones de horneado son restringidas, por lo que se deben utilizar recubrimientos de curado autosecantes, como recubrimientos acrílicos o de poliuretano.

Revestimiento delmotor Todo el motor, desde el ventilador hasta los componentes principales de la boquilla de escape, utiliza revestimiento.

Los recubrimientos de motor se dividen en recubrimientos antioxidantes y resistentes a la corrosión, recubrimientos de aislamiento térmico, recubrimientos resistentes al desgaste y recubrimientos de sellado según sus usos.

Revestimiento antioxidante y anticorrosión: en el motor inicial, el tiempo de trabajo era corto y la aleación de alta temperatura contenía suficiente cromo para resistir la oxidación, por lo que no se aplicó recubrimiento.

Sin embargo, con la extensión de la vida útil del motor y el aumento de la temperatura, y el contenido de cromo de las aleaciones a base de níquel de alta temperatura se ha reducido al 50% del original, ya no puede resistir la oxidación a alta temperatura y la corrosión térmica y el recubrimiento. se requiere protección.

La oxidación a alta temperatura y la corrosión térmica son las principales causas del daño de las palas de la turbina, lo que puede acortar la vida útil a 300 horas. La vida útil de las piezas de alta temperatura se puede prolongar de 2 a 3 veces después del recubrimiento.

El rotor del compresor y las palas del estator están protegidos por un revestimiento de fósforo (cromato) que contiene aluminio. La cámara de combustión puede utilizar tanto esmalte de alta temperatura como revestimiento de fósforo (cromato) que contiene aluminio.

Los rotores de turbina y las palas del estator utilizan principalmente recubrimientos de difusión de aluminuro o recubrimientos de barrera de difusión con elementos modificados como cromo, titanio, silicio e itrio. El postquemador utiliza esmalte de alta temperatura o revestimiento cerámico.

La vida útil del revestimiento de metal-cromo-aluminio-itrio en desarrollo es más del doble que la del revestimiento de difusión, y la temperatura de servicio alcanza los 1100 ° C. Este recubrimiento se usa a menudo en combinación con un recubrimiento de aislamiento térmico a base de zirconia, que puede reducir la temperatura en 50-100 ° C.

Recubrimiento resistente al desgaste: Otro factor que afecta la vida útil del motor es el desgaste por alta temperatura, incluido el desgaste por impacto y el desgaste por rozamiento. La pulverización explosiva o la pulverización de plasma de revestimientos de carburo de tungsteno-cobalto, carburo de cromo-níquel-cromo son las más eficaces.

Después del recubrimiento, la vida útil resistente al desgaste de las piezas se puede prolongar entre 7 y 100 veces y se ha utilizado ampliamente en los motores de grandes aviones de transporte.

Revestimiento de sellado: recubierto en la parte del espacio del canal de flujo de aire del motor.

Cuando el juego radial de la turbina aumenta en 0,13 mm, el consumo de combustible por unidad del motor aumenta en aproximadamente un 0,5%; por el contrario, si disminuye en 0,25 mm, la eficiencia de la turbina aumenta en un 1%. Además, la reducción del juego radial del compresor también puede mejorar la capacidad anti-sobretensión del motor, mejorando así la seguridad del vuelo.

Los recubrimientos de sellado comúnmente utilizados requieren una dureza moderada, tanto resistencia como facilidad de raspado. Se han aplicado recubrimientos de talco en polvo y níquel-grafito. El revestimiento de circonio en desarrollo puede soportar altas temperaturas de 1300 ° C.

Revestimiento decontrol de temperatura El entorno térmico de la nave espacial en el espacio es muy severo, la temperatura de la superficie trasera puede alcanzar los -100 ° C y la superficie soleada puede alcanzar aproximadamente los + 120 ° C. Para garantizar la seguridad de los astronautas y el funcionamiento normal de los instrumentos y equipos, un revestimiento de control de temperatura en la superficie de la nave espacial puede equilibrar el intercambio de calor con el espacio y mantener la temperatura normal en la cabina.

Los recubrimientos de control de temperatura que se han aplicado incluyen recubrimientos de óxido de zinc de silicio orgánico, óxido de circonio de silicato de potasio y óxido de aluminio.

Recubrimiento de motor decohete Los motores de cohete líquido generalmente usan enfriamiento regenerativo y no necesitan protección de recubrimiento, pero a veces para aumentar la caída de temperatura, se rocía un recubrimiento de aislamiento térmico de alúmina o zirconia en la pared interna de la cámara de combustión.

El motor de cohete de control de actitud utiliza principalmente aleaciones refractarias como el niobio y el molibdeno, que deben estar protegidos por un recubrimiento antioxidante para que funcionen.

Los cohetes de control de actitud del módulo de comando y el módulo lunar de la nave espacial Apollo utilizan pequeños motores de aleación de molibdeno recubiertos con bisulfuro de molibdeno.

El revestimiento de camuflaje seutiliza para ocultar objetivos militares. Las capacidades de detección de los instrumentos de reconocimiento modernos se han mejorado enormemente.Los revestimientos de camuflaje no solo requieren que el color y la apariencia estén coordinados con el fondo, sino que también tienen una reflectancia espectral cercana al fondo.

Los recubrimientos de camuflaje se dividen en recubrimientos de camuflaje fotográfico anti-ultravioleta, anti-visible, anti-infrarrojo cercano, anti-infrarrojo medio, anti-ondas de radio y anti-multiespectral.

La aeronave puede camuflarse con un camuflaje protector de un solo color Para que el contorno sea más difícil de distinguir en áreas de fondo complejas, a menudo se utiliza camuflaje deformado.