Aukštos-temperatūros stabilumas · Patvarumas aplinkai · Medžiagos našumo patvirtinimas
Pramonės iššūkiai
Anglies pluoštu sustiprinti polimerai (CFRP) sudaro vis didėjančią šiuolaikinių komercinių orlaivių ir erdvėlaivių struktūrinę dalį (50 % Boeing 787 ir 53 % Airbus A350). Esant dideliam nuo -su -žemės temperatūros ciklui (-55 laipsniai ~+180 laipsniai ), dervos matricos ir pluošto sąsajų šiluminio plėtimosi neatitikimai sukuria didelius liekamuosius termomechaninius įtempius. Kaupiamasis terminis nuovargis dažnai sukelia vietinį tarpsluoksninį atsisluoksniavimą, matricos įtrūkimą ir sąsajos atsiribojimą. Toks požeminis mikropažeidimas, net jei neaptinkamas atliekant pirminį vizualinį patikrinimą, gali pakenkti tarpsluoksniniam šlyties stiprumui (ILSS) daugiau nei 30 %, o tai kelti rimtą pavojų pirminiam konstrukcijos vientisumui.
Didelio{0}}našumo inžineriniai termoplastikai (pvz., PEEK, PEI, PPS, PAI) yra svarbūs variklio konstrukcijų, aukštos-temperatūros kanalų ir aviacinių elektros jungčių komponentai. Nuolat veikiami šiluminės -mechaninės sujungimo aplinkos (150–260 laipsnių), šie polimerai patiria termo-oksidacinį skaidymą, polimerų grandinių plyšimą ir kryžminio sujungimo pokyčius, todėl laipsniškai mažėja tempiamasis stipris, lenkimo modulis ir pailgėjimas trūkimo metu. Tuo pačiu metu dėl šliaužimo atsipalaidavimo aukštoje{10}}temperatūroje susilpnėja išankstinis tvirtinimo elementų įtempimas, pažeidžiamas aplinkos sandarumas ir konstrukcijos izoliavimas.
Orlaivių ir erdvės apsauginės ir išorinės dangos atlaiko itin didelio-aukštio UV spinduliuotę (UVA/UVB intensyvumas 5–10 kartų didesnis nei jūros lygis), stiprius šiluminius smūgius tarp minusinės laivybos temperatūros (-60 laipsnių) ir asfalto karščio (+80 laipsnių), taip pat jūros druskų, jūros skysčių cheminę ataką ir {{8}. rūkas. Aplinkos degradacija-pasireiškia kreidėjimu, mikro-trūkinėjimu, sukibimo praradimu ir pūslių susidarymu, pažeidžia paviršiaus sandarumą, todėl ant apatinio metalinio pagrindo atsiranda vietinių duobių ir pagreitėja struktūrinis nuovargis.
Karštos -sekcijos komponentai, pvz., turbinų mentės ir degimo kameros, veikia esant didelio-greičio dujų srautams, viršijantiems 1000 laipsnių. Šiluminės barjerinės dangos (TBC)-sudarytos iš keraminio viršutinio sluoksnio (pvz., YSZ) ir metalinio surišimo sluoksnio-daugiausia sugenda dėl sąsajos oksidacijos, per didelio termiškai išauginto oksido (TGO) kaupimosi ir vėlesnio išsisluoksniavimo, kurį sukelia šiluminio neatitikimo įtempiai. Didelio-tikslumo terminis smūgis ir aukštos{10}}temperatūrinės ciklinės oksidacijos bandymai yra būtini norint imituoti variklio skrydžio profilius (kilimo{11}}kreiserinį-nutūpimą) ir kiekybiškai įvertinti TBC jungties stiprumą ir atsparumą išsiliejimui.
Atogrąžų arba didelės{0}}drėgmės jūroje sąlygomis drėgmė prasiskverbia į sudėtines struktūras per tūrį be matricos, mikro-lūžimus ir pluošto/matricos sąsajas. Dėl to atsirandantis plastifikavimo efektas mažina matricos stiklo pereinamąją temperatūrą (Tg), sukeldamas reikšmingus struktūrinio standumo, tarpsluoksnio šlyties stiprumo (ILSS) ir gniuždymo stiprio sumažėjimą aukštoje -temperatūroje. Pagreitintas higroterminis kondicionavimas, siekiant įvertinti drėgmės pusiausvyros sugertį ir Tg poslinkį, yra privalomas nustatant medžiagų projektavimo leistinus aerokosminėse konstrukcijose.
Atitikties standartai
1. Išplėstiniai kompozitai ir CFRP bandymų standartai
| ASTM D3039 / D3039M | ASTM D6641 / ASTM D6484 | ASTM D2344 / ASTM D3518 | ASTM D7028 / ASTM E1356 | ASTM D5229 / D5229M | |
|---|---|---|---|---|---|
| 《Standartinis polimerinių matricų kompozicinių medžiagų tempimo savybių bandymo metodas | 《Standartinis polimerinės matricos kompozicinių medžiagų gniuždymo savybių bandymo metodas / atviros -skylės gniuždymo stiprumas (OHC) | 《Standartinis trumpojo{0}}polimerinės matricos kompozicinių medžiagų pluošto stiprumo bandymo metodas | Standartinis polimerinės matricos kompozitų stiklo pereinamosios temperatūros (Tg) bandymo metodas pagal DMA / DSC | „Standartinis polimerinių matricų kompozitinių medžiagų drėgmės sugėrimo savybių ir pusiausvyros kondicionavimo bandymo metodas | |
| Taikomi testai | Aukštos/žemos temperatūros{0}}tempiamasis stipris Elastinis modulis Puasono koeficientas (su UTM terminėmis kameromis) |
Ekstremalus{0}}temperatūrinis gniuždymo stiprumas Atidarykite{0}}skylės suspaudimo gedimo įvertinimą. |
Po{0}}Šiluminis dviračių tarpsluoksninis šlyties stiprumas (ILSS) -Plokštumos šlyties degradacija. |
Stiklėjimo temperatūra (Tg) Termomechaninis atsipalaidavimo elgesys. |
Pagreitintas higroterminis kondicionavimas Drėgmės difuzijos koeficientas Pusiausvyros drėgmės kiekis |
2. Aukšto{1}}našumo polimerų ir plastikų standartai
| ASTM D638 / ISO 527 | ASTM D648 / ISO 75 | ASTM D3418 / ISO 11357 | |
|---|---|---|---|
| 《Standartinis greitųjų plastmasių tempimo savybių bandymo metodas | 《Standartinis plastiko deformacijos temperatūros, veikiant lenkimo apkrovai (HDT), greitasis bandymo metodas | Standartinis pereinamųjų temperatūrų ir polimerų lydymosi bei kristalizacijos entalpijų bandymo metodas DSC express | |
| Taikomi testai | Tempimo stiprumas Derlingumo stresas Pratrūkimo pailgėjimas po dinaminiais šiluminiais gaubtais |
Aukštos temperatūros termoplastikų deformacijos temperatūra esant lenkimo apkrovai{0}}. | Stiklo perėjimas (Tg) Lydymosi temperatūra (Tm) Kristalizacijos laipsnis Oksidacijos indukcijos laikas (OIT) |
3. Aviacijos ir erdvės dangos, paviršiaus apdorojimas ir korozijos standartai
| ASTM G155 / ISO 4892-2 | ASTM G154 / ISO 4892-3 | ASTM B117/ISO 9227 | ASTM G85/ISO 11997-1 | ISO 4628 (1–5 dalys) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 《Standartinė ksenono lankinio šviesos aparato ekspozicijai medžiagų ekspozicijos standartinė praktika | 《Standartinė fluorescencinių ultravioletinių (UV) lempų, skirtų nemetalinėms medžiagoms apšviesti, eksploatavimo praktika | 《Standartinė druskos purškimo (rūko) aparato eksploatavimo praktika | 《Standartinė modifikuotos druskos purškimo (rūko) greitojo bandymo praktika | 《Dažai ir lakai - Greitasis dangų skilimo įvertinimas | |
| Taikomi testai | Viso{0}}spektro saulės spinduliuotės modeliavimas Terminis / drėgmės pagreitintas nuotraukų{0}}oksidavimas Atsparumas pageltimui |
Pagreitintas UVA/UVB aukštas{0}}Aukščio UV degradavimas Polimerinės grandinės pjovimas |
Neutralaus druskos purškimo (NSS) atsparumas korozijai metaliniams pagrindams Apsauginiai gruntai |
Parūgštintos druskos purškalas (SWAAT) Sausa / šlapia ciklinė korozija Jūros atmosferos modeliavimas |
Kiekybinis pūslių susidarymo įvertinimas Rūdijimas Įtrūkimai Pleiskanojimas Kreidėjimo sunkumas |
4. Aviacijos ir gynybos aplinkos standartai
| RTCA / DO-160G (4, 5, 6, 14, 24 skyriai) | MIL{0}}STD-810H | GJB 150A | |
|---|---|---|---|
| 《Aplinkos sąlygos ir greitojo orlaivių įrangos bandymo procedūros | 《Aplinkos inžinerijos svarstymai ir laboratoriniai tyrimai išreikšti | 《Karinės technikos greitųjų laboratorinių aplinkos tyrimų metodai | |
| Taikomi testai | Temperatūra ir aukštis virš jūros lygio (žemas slėgis) Greitos temperatūros dviratis Darbinė drėgmė Druskos rūkas Apledėjimo aplinkos modeliavimas |
Itin aukšta/žema temperatūra Žemo slėgio / aukščio modeliavimas Kombinuotas temperatūros{0}}drėgmės-vibracijos profilis |
Aukšta/žema temperatūra Terminis šokas Drėgnas karštis Druskos rūkas Mažo{0}}Slėgio aukščio bandymas |
Rekomenduojamos bandymo kameros
Aukštos{0}}temperatūros termo-oksidacinio senėjimo kamera
Sukurtas ilgalaikiam anglies pluošto kompozitų (CFRP) ir ultra-polimerų (PEEK/PEI/PAI) oksidaciniam oksidaciniam-senėjimui nuo 150 iki 300 laipsnių, tikslus-skirtas įvertinti polimero grandinės skilimą ir kiekybiškai įvertinti po-senėjimo stiprumą, lenkimo ir tempimo moduliavimą. atsipalaidavimas aukštoje-temperatūroje.
Vandeniu-aušinama viso-spektro ksenono lanko oro sąlygų kamera
Paskirtis-sukurta oro erdvės dangų ir polimerinių matricų konstrukcijų patvirtinimui dideliame-aukštyje, imituojant viso-spektro saulės spinduliuotę (UV, matomą, IR) naudojant tikslią juodosios plokštės temperatūrą (BPT) ir vandens purškimo ciklo valdymą, siekiant pagreitinti dangos kreidėjimą, spalvų poslinkį ir sukibimą pagal ISO 2TM2 ir G195.
Ciklinės korozijos bandymo (CCT) kamera
Imituoja stiprų atmosferos ir{0}}ledą tirpdančios druskos poveikį aviacijos ir kosmoso konstrukcijų komponentams, tvirtinimo detalėms ir galvanizuotiems sluoksniams. Turi automatinį žingsninį-ciklą per neutralų druskos purškimą (NSS), CASS, sauso-išjungimo ir didelės-drėgmės režimus, griežtai laikantis ASTM B117, ASTM G85 ir ISO 9227 standartų.
Didelio-kaitumo šiluminio smūgio kamera (oro-į-orą/skystį-į-skystį)
Pritaikytas ekstremaliam termomechaniniam kompozitinių konstrukcijų, šiluminės barjerinės dangos (TBC) ir nevienalyčių sujungimų tarp -55–+180 laipsnių (išsiplečiančių) termomechaniniam smūgių patvirtinimui, sukeldamas lokalizuotus termomechaninius įtempius, kad būtų galima kiekybiškai įvertinti tarpsluoksninį šlyties atsiskyrimą, dangos išsisluoksniavimą ir mikroskopinį plitimą.
Techniniai pranašumai ir saugos parinktys
I. Aukštos{1}}temperatūros patvarumas ir veikimo stabilumas
Įvadas
Ekstremalaus terminio senėjimo aerokosminėms ir polimerinėms medžiagoms bandymams dažnai reikia nepertraukiamo veikimo nuo šimtų iki tūkstančių valandų. Siekdami užtikrinti absoliutų ilgalaikių bandymų duomenų tikslumą ir saugumą, atliekame visapusiškus inžinerinius optimizavimus – nuo šiluminio lauko paskirstymo ir aukštos temperatūros izoliacijos- iki dvigubos saugos reakcijos.
1. Išplėstinės šiluminės galimybės ir kelių{1}}pakopų profilio valdymas
Itin platus šiluminis diapazonas-
Itin platus terminis veikimo diapazonas: apima standartines temperatūras nuo RT+10 laipsnio iki +300 laipsnio (pritaikoma iki +350 laipsnio), tiksliai atitinkanti ilgalaikius -terminio įtempio įvertinimo reikalavimus, taikomus didelio našumo termoplastikams (pvz., PEEK, PEI, CFPI) ir pažangiems kompozitams.
Didelio{0}}vienodumo šiluminis laukas
Tyrimas-Erdvinio vienodumo laipsnis: užtikrinamas griežtas temperatūros stabilumas, mažesnis nei ±0,5 laipsnio arba lygus ±0,5 laipsnio, o erdvinis vienodumas – mažesnis arba lygus ±1,5 laipsnio, užtikrinant sklandų kryžminio-mėginio palyginamumą ir labai pakartojamą duomenų vientisumą visuose bandiniuose.
Dinaminis kelių{0}}pakopų profilių programavimas
Sudėtingas skrydžio profilio modeliavimas: integruotas su pažangiais programuojamais valdikliais, palaikančiais kelių -segmentų šiluminio pakilimo, išlikimo ir dinaminio ciklo profilius, kad būtų imituojami realaus pasaulio orlaivio šiluminio skrydžio profiliai.
2. Esminė saugos architektūra ir atmosferos valdymas
Keramikos pluošto šilumos izoliacija
Didelio-efektyvumo šiluminė izoliacija: pagaminta su sunkiu-svoriu SUS304 nerūdijančio plieno vidus ir ugniai atsparia keraminio pluošto izoliacija. Esant maksimaliai +300 laipsnio darbinei temperatūrai, išorinio korpuso temperatūros kilimas išlieka mažesnis arba lygus RT+10 laipsniui, todėl sumažėja laboratorijos ŠVOK apkrovos ir operatorių nudegimų rizika.
Nepriklausomos pirminės ir antrinės šiluminės apsaugos priemonės
Nepriklausoma antrinė šiluminė apsauga: turi perteklinį{0}} nuo pirminio procesoriaus nepriklausomą aparatinės įrangos lygio apribojimo valdiklį, kurio atsako laikas yra 1 s arba mažesnis. Jis iš karto izoliuoja šildymo kontūrus, kai aptinkama per-temperatūra, apsaugodama didelės-vertės aviacijos ir kosmoso pavyzdžius.
Inertinės atmosferos valymo sąsaja (pasirinktinai)
Apsauga nuo inertinės atmosferos (N2 / oras): pasirenkama azoto / inertinių dujų išpūtimo sistema leidžia valdyti mažai-deguonies. Apsaugo nuo nepageidaujamo terminio -oksidacinio skilimo aukštesnėje temperatūroje-, būtina anglies pluošto kompozitų ir termiškai -jautrių polimerų terminio senėjimo įvertinimams.
II. Tikslus lengvo atmosferos poveikio ir ciklinės korozijos modeliavimas
Įvadas
Fiuzeliažo išorinio paviršiaus dangos ir polimerinių konstrukcinių komponentų atveju užtikriname tikslią uždaros{0} kilpos fotocheminės spinduliuotės ir elektrocheminės korozijos kontrolę, visiškai pašalindami aplinkos dreifus bandymo proceso metu.
Viso-spektro saulės rungtynės
Pasiekiamas didesnis nei 95 % arba lygus spektrinis atitikimas (300 nm–800 nm), visiškai atitinkantis ASTM G155 ir ISO 4892-2 spektrinio pasiskirstymo reikalavimus, kad atkartotų saulės spinduliuotę dideliame aukštyje.
Uždarojo{0}}ciklo apšvitos valdymas
Yra 340 nm, 420 nm arba 300-400 nm dažnių optinio grįžtamojo ryšio jutiklio stebėjimas realiuoju laiku. Uždaros kilpos valdymo sistema automatiškai kompensuoja lempos senėjimą, palaikydama pastovią apšvitą per kelių mėnesių bandymus.
Vandens purškimo ir kondensato sistema
Programuojami vandens purškimo ir didelio{0}}drėgmės kondensacijos ciklai imituoja šiluminę-mechaninę eroziją, kritulius ir drėgmės rasą, pagreitina išorinių dangų kreidėjimą, įtrūkimus ir sukibimo praradimą.
Tiksli druskos rūko dispersija
Turi nuolatinį, labai reguliuojamą druskos rūko nusodinimo valdymą (1,0–2,0 ml/80 cm2/h). Užtikrina vienodą purškimą ir aerozolio dispersiją visiškai atitinka ASTM B117 ir ISO 9227 gaires.
Sustiprinkite anglies pluošto kompozito (CFRP), ultra{0}}polimero ir kosminės erdvės dangų patvirtinimo planus. Nesvarbu, ar atliekate ASTM D3039 tempimo vertinimą dinaminėse šiluminėse kamerose, ASTM G155 viso -spektro atmosferos poveikiui, ciklinei korozijai ar stipriam termomechaniniam smūgiui pagal RTCA/DO-160 ir MIL-STD-810 standartus, toliau pateikite savo kvalifikacijos profilius. Mūsų aviacijos ir kosmoso taikymo inžinieriai per 24 valandas pateiks pritaikytą kameros dizainą, šiluminio / apšvitos vienodumo analizę ir išsamią standartų atitikties matricą.
