Negli ultimi anni, i componenti strutturali degli aeromobili hanno utilizzato una grande quantità di leghe di alluminio. A causa di ambienti difficili e carichi alternati o d'impatto, i componenti in lega di alluminio sono spesso soggetti a usura, corrosione e crepe. Pertanto, la domanda di nuove tecnologie per riparare rapidamente ed efficacemente i guasti dei componenti è urgente. Diverse tecnologie di spruzzatura hanno mostrato vantaggi unici nelle riparazioni dei componenti strutturali degli aeromobili. polvere di ceramica di alluminaGrazie alle sue eccellenti proprietà, è ampiamente utilizzato nelle tecnologie di riparazione a spruzzo. Viene utilizzato per riparare i componenti difettosi tipici degli aeromobili. Pertanto, la ricerca sulla produzione e l'applicazione di polvere di allumina di alta qualità è di grande importanza.
La tecnologia di riparazione con polvere di allumina ceramica ad alta purezza si basa principalmente su diverse tecniche di spruzzatura. La tecnologia di spruzzatura (trattamento superficiale) crea superfici di lavoro speciali su materiali comuni. Offre resistenza alla corrosione, all'usura, isolamento termico, conduttività, resistenza all'ossidazione, protezione dalle radiazioni a microonde e isolamento. Le tecniche più comuni includono la spruzzatura a freddo, la spruzzatura termica e altre, che offrono vantaggi unici nella riparazione di alcuni componenti aeronautici.
Spruzzatura a freddo di Polvere di ceramica di allumina per riparare i guasti strutturali degli aeromobili
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.
Le comuni polveri spray per il raffreddore contengono una miscela di alluminio e polveri di allumina, polvere di alluminio puro e polveri miste a base di nichel in generale (compresi nichel e allumina).
La polvere mista alluminio-allumina, utilizzata per riparare componenti aeronautici, può essere depositata rapidamente. Dopo la riparazione, la resistenza di adesione tra il componente e il rivestimento è buona (superiore a 35 MPa), con una durezza superiore a 46 HB. Presenta inoltre una buona lavorabilità e può essere utilizzata per la riparazione di acciaio, alluminio, magnesio e relative leghe.
Spruzzatura termica di polvere di ceramica di allumina per riparare guasti strutturali degli aeromobili
La spruzzatura termica utilizza principalmente fonti di calore come fiamme, archi elettrici e plasma per riscaldare il materiale da spruzzare fino a raggiungere uno stato fuso o semifuso. Le particelle vengono quindi accelerate fino a collidere con il substrato, formando un rivestimento. Rispetto ad altri processi di trattamento superficiale, la spruzzatura termica offre una gamma più ampia di materiali spruzzabili. L'elevata resistenza all'usura della spruzzatura termica può compensare efficacemente gli svantaggi delle leghe di alluminio, come la bassa durezza, la scarsa resistenza all'usura e la rapida rottura in caso di danneggiamento.
Gli ossidi (come polvere di ceramica di allumina) e nitruri nei rivestimenti termospruzzati possono aumentare la durezza del rivestimento e migliorare la resistenza all'usura. La porosità del rivestimento mantiene inoltre una pellicola lubrificante e può accogliere i detriti generati dall'usura. Ciò contribuisce a mantenere pulite le aree di contatto e riduce l'attrito.
Direzione di ricerca del rivestimento in allumina
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.
Per ottenere prestazioni migliori, soddisfare i requisiti di utilizzo e prolungare la durata del rivestimento, si stanno compiendo sforzi in tre aree: polvere spray, composizione del rivestimento e struttura del rivestimento. Nello specifico, le polveri spray vengono raffinate dalla scala micrometrica a quella nanometrica. La composizione del rivestimento si sta evolvendo da rivestimenti in allumina monofasica a rivestimenti compositi multicomponente. Le strutture del rivestimento si stanno spostando da rivestimenti in allumina monostrato a rivestimenti multistrato e a gradiente. Grazie al duro lavoro dei ricercatori, i rivestimenti in allumina sono ora ampiamente utilizzati in molti campi.
Prospettive delle polveri ceramiche di allumina
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 polveri ceramiche È fondamentale utilizzare materiali spray di diverse dimensioni (micron, submicron e nanoscala). È inoltre fondamentale condurre ricerche specifiche per soddisfare i requisiti di qualità di riparazione dei diversi componenti strutturali.
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