En los últimos años, los componentes estructurales de aeronaves han utilizado una gran cantidad de aleaciones de aluminio. Debido a los entornos hostiles y a las cargas alternas o de impacto, los componentes de aleación de aluminio suelen sufrir desgaste, corrosión y grietas. Por lo tanto, la demanda de nuevas tecnologías para reparar fallas en los componentes es urgente. Diversas tecnologías de pulverización han demostrado ventajas únicas en la reparación de componentes estructurales de aeronaves. Alta pureza. polvo cerámico de alúminaGracias a sus excelentes propiedades, se utiliza ampliamente en tecnologías de reparación por pulverización. Se utiliza para reparar componentes de aeronaves con fallas típicas. Por lo tanto, la investigación en la fabricación y aplicación de polvo de alúmina de alta calidad es de gran importancia.
La tecnología de reparación de polvo cerámico de alúmina de alta pureza se basa principalmente en diversas técnicas de pulverización. Esta tecnología (tratamiento de superficies) crea superficies de trabajo especiales en materiales comunes. Proporciona resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, aislamiento térmico, conductividad, resistencia a la oxidación, protección contra la radiación de microondas y aislamiento. Las técnicas comunes incluyen la pulverización en frío, la pulverización térmica y otras, que ofrecen ventajas únicas en la reparación de ciertos componentes aeronáuticos.
Pulverización en frío de Polvo cerámico de alúmina para reparar fallas estructurales de aeronaves
Cold spraying technology refers to the process where metal particles do not melt but are accelerated above critical speed by compressed air. The particles undergo deformation and directly deposit onto the substrate surface, forming a coating.
Los polvos en aerosol para el resfriado común incluyen una mezcla de aluminio y polvos de alúmina, polvo de aluminio puro y polvos mixtos a base de níquel en general (incluidos níquel y alúmina).
Al reparar piezas de aeronaves con polvo mixto de aluminio y alúmina, este se deposita rápidamente. Tras la reparación, la resistencia de adhesión entre la pieza y el recubrimiento es buena (superior a 35 MPa), con una dureza superior a 46 HB. Además, presenta buena maquinabilidad y se puede utilizar para reparar acero, aluminio, magnesio y sus aleaciones.
Proyección térmica de polvo cerámico de alúmina para reparar fallas estructurales en aeronaves
La pulverización térmica utiliza principalmente fuentes de calor como llamas, arcos eléctricos y plasma para calentar el material pulverizado hasta un estado fundido o semifundido. Posteriormente, las partículas se aceleran para colisionar con el sustrato y formar un recubrimiento. En comparación con otros procesos de tratamiento de superficies, la pulverización térmica ofrece una gama más amplia de materiales pulverizables. Su alta resistencia al desgaste compensa eficazmente las desventajas de las aleaciones de aluminio, como su baja dureza, baja resistencia al desgaste y fallas rápidas en caso de daño.
Los óxidos (como polvo cerámico de alúmina) y los nitruros en recubrimientos por pulverización térmica pueden aumentar su dureza y mejorar la resistencia al desgaste. La porosidad del recubrimiento también retiene una película lubricante y permite absorber los residuos generados por el desgaste. Esto ayuda a mantener limpias las áreas de contacto y reduce la fricción.
Dirección de investigación del recubrimiento de alúmina
Alumina ceramic coatings have high hardness, excellent wear resistance, and chemical stability, making them suitable for extreme conditions like high-temperature wear and corrosion. They have become a promising coating material. However, ceramic coatings are inherently brittle and have a significant difference in thermal expansion coefficient compared to the substrate metal. Under heavy loads, impact, or friction, ceramic coatings are prone to cracking, which limits their performance and shortens their lifespan. Therefore, toughening ceramic coatings has been a key research focus in the field of surface engineering.
Para lograr un mejor rendimiento, cumplir con los requisitos de uso y prolongar la vida útil del recubrimiento, se están realizando esfuerzos en tres áreas: polvo en aerosol, composición del recubrimiento y estructura del recubrimiento. En concreto, los polvos en aerosol se están refinando de escala micrométrica a nanoescala. La composición del recubrimiento está evolucionando de alúmina monofásica a recubrimientos compuestos multicomponente. Las estructuras de recubrimiento están cambiando de recubrimientos de alúmina monocapa a recubrimientos multicapa y de gradiente. Gracias al arduo trabajo de los investigadores, los recubrimientos de alúmina se utilizan ampliamente en numerosos campos.
Perspectivas de los polvos cerámicos de alúmina
With the development of science and technology, spraying technology demands higher requirements for powder particle size, purity, uniformity, dispersibility, and flowability. The demand for ultrafine, high-purity alumina powder is also increasing. Currently, domestic powders still cannot match the performance of imported high-end powders. Therefore, studying the repair effects of alumina polvos cerámicos En diferentes tamaños (micrón, submicrón y nanoescala), como materiales de pulverización, es crucial. También es importante realizar investigaciones específicas para cumplir con los requisitos de calidad de reparación de los diferentes componentes estructurales.
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