-پایداری دما بالا · دوام زیست محیطی · اعتبارسنجی عملکرد مواد
چالش های صنعت
پلیمرهای تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) سهم ساختاری رو به رشدی در هواپیماها و فضاپیماهای تجاری مدرن را تشکیل می دهد (که در بوئینگ 787 به 50 درصد و در ایرباس A350 به 53 درصد می رسد). در چرخه شدید دمایی-به-درجه حرارت زمین (-55 درجه ~+180 درجه)، عدم تطابق انبساط حرارتی بین ماتریس رزین و رابطهای فیبر، تنشهای حرارتی مکانیکی باقیمانده قابلتوجهی ایجاد میکند. خستگی حرارتی تجمعی اغلب باعث لایهبرداری موضعی بین لایهای، ترکخوردگی ماتریس و جداشدگی رابط میشود. چنین آسیبهای ریز زیرسطحی، حتی زمانی که با بازرسی بصری اولیه قابل شناسایی نباشد، میتواند مقاومت برشی بین لایهای (ILSS) را تا بیش از 30 درصد به خطر بیندازد و خطرات جدی برای یکپارچگی سازه اولیه ایجاد کند.
ترموپلاستیکهای مهندسی با کارایی بالا (مانند PEEK، PEI، PPS، PAI) اجزای حیاتی در ناسلهای موتور، کانالهای-در دمای بالا، و اتصالات الکتریکی هوانوردی هستند. این پلیمرها که به طور مزمن در معرض محیطهای جفت مکانیکی حرارتی (150 درجه تا 260 درجه) قرار میگیرند، تحت تخریب حرارتی{8}، بریدگی زنجیرههای پلیمری و تغییرات شبکهای قرار میگیرند که منجر به کاهش تدریجی استحکام کششی، مدول خمشی و ازدیاد طول میشود. به طور همزمان، آرامش خزش در دمای بالا{10}} بارگذاری اولیه بست را کاهش میدهد و آببندی محیطی و مهار ساختاری را به خطر میاندازد.
پوششهای محافظ هوافضا و پوششهای بیرونی، تشعشعات فرابنفش فوقالعاده بالا-در ارتفاع (شدت UVA/UVB 5 تا 10 برابر بیشتر از سطح دریا)، شوکهای حرارتی شدید بین دمای زیر{3}}کروز (-60 درجه) و آسفالت (در امتداد{8{8} سیالات{8} درجه حرارت محیط، در امتداد{5} درجه حرارت غیر شیمیایی محیطی) تحمل میکنند. نمک و مه نمک دریایی. تخریب محیطی-به صورت گچی، ترک خوردگی، از دست دادن چسبندگی، و تاول زدن، آببندی سطح را به خطر میاندازد و لایههای فلزی زیرین را در معرض حفرههای موضعی و خستگی ساختاری تسریع میکند.
اجزای بخش داغ، مانند پرههای توربین و محفظههای احتراق، تحت جریانهای گازی با سرعت بالا و بیش از 1000 درجه کار میکنند. پوششهای سد حرارتی (TBCs)-متشکل از یک پوشش سرامیکی (مثلاً YSZ) و یک پوشش باند فلزی-در درجه اول به دلیل اکسیداسیون سطح مشترک، تجمع بیش از حد اکسید رشد یافته حرارتی (TGO) و متعاقب آن پوسته شدن ناشی از تنشهای حرارتی شکست میخورند. شوک حرارتی با دقت بالا و آزمایش اکسیداسیون چرخهای در دمای بالا برای شبیهسازی پروفایلهای پرواز موتور (برخاست-کروز{12}}فرود) و کمی کردن استحکام باند TBC و مقاومت در برابر پاشیدگی ضروری هستند.
در شرایط عملیاتی{0}دریایی گرمسیری یا با رطوبت بالا، رطوبت از طریق حجم بدون ماتریس، شکستگیهای میکرو- و رابطهای فیبر/ماتریس به ساختارهای مرکب نفوذ میکند. اثر پلاستیشدن حاصل، دمای انتقال شیشه (Tg) ماتریس را کاهش میدهد، و باعث کاهش قابلتوجهی در سختی ساختاری دمای بالا، مقاومت برشی بین لایهای (ILSS) و مقاومت فشاری میشود. تهویه رطوبتی سریع برای ارزیابی جذب تعادل رطوبت و تغییر Tg برای ایجاد مجاز طراحی مواد در سازههای هوافضا الزامی است.
استانداردهای انطباق
1. کامپوزیت های پیشرفته و استانداردهای آزمایش CFRP
| ASTM D3039 / D3039M | ASTM D6641 / ASTM D6484 | ASTM D2344 / ASTM D3518 | ASTM D7028 / ASTM E1356 | ASTM D5229 / D5229M | |
|---|---|---|---|---|---|
| 《روش تست استاندارد برای خواص کششی مواد کامپوزیت ماتریس پلیمری اکسپرس | 《روش تست استاندارد برای خواص فشاری مواد کامپوزیت ماتریس پلیمری / بیان مقاومت فشاری سوراخ (OHC) باز{{0} | 《روش تست استاندارد برای کوتاه-مقاومت پرتو مواد کامپوزیتی ماتریس پلیمری | روش تست استاندارد برای دمای انتقال شیشه ای (Tg) کامپوزیت های ماتریس پلیمری توسط DMA / DSC | 《روش تست استاندارد برای خواص جذب رطوبت و شرایط تعادلی مواد کامپوزیت ماتریس پلیمری اکسپرس | |
| تست های کاربردی | مقاومت کششی در دمای بالا/پایین{0} مدول الاستیک نسبت پواسون (با محفظه های حرارتی برای UTM) |
استحکام فشاری شدید-درجه حرارت -ارزیابی شکست فشرده سازی سوراخ را باز کنید. |
استحکام برشی بین لایهای دوچرخهسواری حرارتی (ILSS) در-تخریب برشی صفحه. |
دمای انتقال شیشه ای (Tg) رفتار آرامش مکانیکی حرارتی. |
تهویه هوای گرمابی تسریع شده ضریب انتشار رطوبت محتوای رطوبت تعادلی |
2. استانداردهای پلیمرها و پلاستیکها با عملکرد بالا
| ASTM D638 / ISO 527 | ASTM D648 / ISO 75 | ASTM D3418 / ISO 11357 | |
|---|---|---|---|
| 《روش تست استاندارد برای خواص کششی پلاستیک اکسپرس | 《روش تست استاندارد برای دمای انحراف پلاستیک تحت بار خمشی (HDT) اکسپرس | 《روش تست استاندارد برای دماهای انتقالی و آنتالپی های همجوشی و تبلور پلیمرها توسط DSC express | |
| تست های کاربردی | استحکام کششی استرس عملکرد ازدیاد طول در هنگام شکست تحت محفظه های حرارتی دینامیکی |
دمای انحراف تحت بار خمشی برای-ترموپلاستیکهای با دمای بالا. | انتقال شیشه ای (Tg) نقطه ذوب (Tm) درجه تبلور زمان القای اکسیداسیون (OIT) |
3. پوشش های هوافضا، درمان های سطحی و استانداردهای خوردگی
| ASTM G155 / ISO 4892-2 | ASTM G154 / ISO 4892-3 | ASTM B117/ISO 9227 | ASTM G85/ISO 11997-1 | ISO 4628 (بخش 1-5) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 《روش استاندارد برای کار با دستگاه نور قوس زنون برای قرار گرفتن در معرض مواد اکسپرس | 《روش استاندارد برای کارکرد دستگاه لامپ فلورسنت فرابنفش (UV) برای قرار گرفتن در معرض مواد غیرفلزی اکسپرس | 《تمرین استاندارد برای کارکرد دستگاه اکسپرس نمک پاش (مه). | 《تمرین استاندارد برای آزمایش سریع اسپری نمک اصلاح شده (مه). | 《رنگها و لاکها - ارزیابی تخریب پوششها | |
| تست های کاربردی | شبیهسازی تابش خورشیدی با طیف کامل- عکس تسریع شده حرارتی/رطوبت-اکسیداسیون مقاومت در برابر زرد شدن |
UVA/UVB تسریع شده-تخریب UV ارتفاع بالا بریدگی زنجیره پلیمری |
اسپری نمک خنثی (NSS) مقاومت در برابر خوردگی برای زیرلایه های فلزی پرایمرهای محافظ |
اسپری نمک اسیدی (SWAAT) خوردگی چرخه ای خشک/مرطوب شبیه سازی اتمسفر دریایی |
رتبه بندی کمی تاول زدن زنگ زدگی ترک خوردن پوسته پوسته شدن شدت گچی |
4. استانداردهای محیطی هوافضا و دفاع
| RTCA / DO-160G (بخش 4، 5، 6، 14، 24) | MIL{0}}STD-810H | GJB 150A | |
|---|---|---|---|
| 《شرایط زیست محیطی و مراحل آزمایش برای تجهیزات هوابرد اکسپرس | 《ملاحظات مهندسی محیط زیست و تست های آزمایشگاهی بیان می شود | 《روشهای تست محیطی آزمایشگاهی برای تجهیزات نظامی اکسپرس | |
| تست های کاربردی | دما و ارتفاع (فشار پایین) دوچرخه سواری با دمای سریع رطوبت عملیاتی مه نمکی شبیه سازی محیط یخ زده |
دمای بسیار بالا/پایین شبیه سازی کم فشار/ارتفاع دمای ترکیبی-رطوبت-پروفایل لرزش |
دمای بالا/پایین شوک حرارتی گرمای مرطوب مه نمکی تست ارتفاع کم فشار{{0} |
اتاق های تست توصیه شده
اتاقک پیری اکسیداتیو-ترمو دمای بالا
مهندسی شده برای-ترمو{1}}پیری اکسیداتیو طولانی مدت کامپوزیت های فیبر کربن (CFRP) و پلیمرهای فوق- (PEEK/PEI/PAI) بین 150 درجه تا 300 درجه، دقت-طراحی شده برای ارزیابی بریدگی زنجیر پلیمر، استحکام دهی انعطاف پذیری، استحکام دهی، کاهش انعطاف پذیری{6}پست پیری{6} مدول و آرامش خزش در دمای بالا-.
محفظه هوازدگی قوس زنون با طیف کامل آب-خنکشده با آب
هدف-ساخته شده برای اعتبارسنجی هوازدگی در ارتفاع بالا پوششهای هوافضا و ساختارهای ماتریس پلیمری، شبیهسازی تابش خورشیدی با طیف کامل- (UV، مرئی، IR) با دمای دقیق پانل سیاه (BPT) و کنترل چرخه پاشش آب برای تسریع افت تغییر رنگ در چسبندگی و چسبندگی پوشش ASTM. G155 و ISO 4892-2.
محفظه تست خوردگی چرخه ای (CCT).
قرار گرفتن در معرض شدید اتمسفر و{0}}نمک یخ زدایی را برای اجزای ساختاری هوافضا، اتصال دهنده ها و لایه های آبکاری شده شبیه سازی می کند. دارای حالتهای مرحله-دوچرخه خودکار در سرتاسر نمکپاشی خنثی (NSS)، CASS، خشک-خاموش کردن، و حالتهای رطوبت بالا{{4} در انطباق دقیق با استانداردهای ASTM B117، ASTM G85 و ISO 9227.
محفظه شوک حرارتی بالا-(هوا-به-هوا/مایع-به{4}}مایع)
برای اعتبارسنجی شوک ترمومکانیکی شدید سازههای کامپوزیتی، پوششهای سد حرارتی (TBC) و اتصالات پیوندی ناهمگن بین -55 درجه ~+180 درجه (قابل گسترش)، ایجاد تنشهای ترمومکانیکی موضعی برای تعیین کمیت برشی بین لایهای، جداشدگی برشی، جداشدگی لایهای، ریزشاخهای پوشش دهی شده است.
مزایای فنی و گزینه های ایمنی
I. استقامت و پایداری عملیاتی در دمای بالا-
مقدمه
آزمایشات پیری حرارتی شدید برای مواد هوافضا و پلیمری اغلب به عملیات مداوم صدها تا هزاران ساعت نیاز دارند. ما بهینهسازیهای مهندسی جامعی را انجام میدهیم، از توزیع میدان حرارتی و عایق دمای بالا گرفته تا پاسخ ایمنی دوگانه، تا از دقت و ایمنی مطلق دادههای آزمایشی درازمدت اطمینان حاصل کنیم.
1. قابلیتهای حرارتی گسترده و کنترل نمایه چند مرحلهای
محدوده حرارتی فوق العاده-
محدوده عملیات حرارتی بسیار وسیع: دماهای استاندارد از RT+10 درجه تا +300 درجه (قابل تنظیم تا +350 درجه) را پوشش میدهد، که دقیقاً الزامات ارزیابی تنش حرارتی بلندمدت{{4} را برای ترموپلاستیکهای با عملکرد بالا (مثلاً PEEK، PEI، CPI و PEI پیشرفته) برآورده میکند.
میدان حرارتی با{0}یکنواختی بالا
تحقیقات-یکنواختی فضایی درجه: پایداری شدید دمایی کمتر از یا مساوی ± 0.5 درجه و یکنواختی فضایی کمتر یا مساوی 1.5 ± درجه را ارائه میکند، که تضمین کننده مقایسه یکپارچه آزمایش متقاطع-نمونه و یکپارچگی داده بسیار تکرارپذیر در بین نمونههای دستهای است.
برنامه نویسی نمایه چند مرحله ای پویا
شبیهسازی مشخصات پرواز پیچیده: با کنترلکنندههای قابل برنامهریزی پیشرفته یکپارچه شده است که از پروفایلهای شیبپینگ حرارتی چند بخش، ساکن و پویا برای شبیهسازی پروفیلهای پرواز حرارتی عملیاتی هواپیماهای واقعی-در جهان پشتیبانی میکند.
2. معماری ایمنی ذاتی و کنترل جو
عایق حرارتی فیبر سرامیکی
عایق حرارتی با راندمان بالا{{0}: ساخته شده با عایق داخلی فولاد ضد زنگ SUS304 سنگین-و عایق الیاف سرامیکی نسوز. در حداکثر دمای کارکرد +300 درجه، افزایش دمای پوسته بیرونی کمتر یا برابر با RT{5}} درجه باقی میماند، که بارهای HVAC آزمایشگاه و خطر سوختگی اپراتور را کاهش میدهد.
پادمان های حرارتی اولیه و ثانویه مستقل
حفاظت حرارتی ثانویه مستقل: دارای یک کنترلکننده محدودیت سطح سختافزار اضافی- مستقل از CPU اولیه، با زمان پاسخ کمتر یا برابر با 1 ثانیه. این فوراً مدارهای گرمایش را با تشخیص دمای بیش از حد- ایزوله می کند و از نمونه های هوافضا با ارزش- محافظت می کند.
رابط پاکسازی جو بی اثر (اختیاری)
حفاظت از اتمسفر بی اثر (N2/Air): سیستم تصفیه اختیاری نیتروژن/گاز خنثی محیط های کنترل شده با اکسیژن کم{1} را فعال می کند. از تخریب ناخواسته حرارتی-در دماهای بالا-برای ارزیابی پیری حرارتی خالص کامپوزیتهای فیبر کربن و پلیمرهای{5}حساس حرارتی جلوگیری میکند.
II. هوازدگی نور دقیق و شبیهسازی خوردگی چرخهای
مقدمه
برای پوشش سطح بیرونی و اجزای ساختاری پلیمری بدنه، ما کنترل دقیق-حلقه بسته تشعشعات فتوشیمیایی و خوردگی الکتروشیمیایی را ارائه میکنیم، که به طور کامل از رانش محیطی در طول فرآیند آزمایش حذف میشود.
تطابق کامل-طیف خورشیدی
به تطابق طیفی بیشتر یا مساوی 95% (300nm~800nm) دست مییابد که به طور کامل الزامات توزیع طیفی ASTM G155 و ISO 4892-2 را برای تکرار تابش خورشیدی در ارتفاع بالا برآورده میکند.
کنترل تابش حلقه بسته{{0}
دارای قابلیت نظارت بر حسگر بازخورد نوری در زمان واقعی در 340 نانومتر، 420 نانومتر، یا 300-400 نانومتر. سیستم کنترل حلقه بسته به طور خودکار پیر شدن لامپ را جبران می کند و تابش ثابت را در طول آزمایش های چند ماهه حفظ می کند.
سیستم اسپری آب و متراکم سازی
اسپری آب قابل برنامه ریزی و چرخه های تراکم{0}}رطوبت بالا، فرسایش مکانیکی{1} حرارتی، بارندگی، و شبنم رطوبت را شبیه سازی می کند، باعث تسریع گچ شدن، ترک خوردن و از دست دادن چسبندگی در پوشش های بیرونی می شود.
پراکندگی مه نمکی دقیق
دارای کنترل رسوب مه نمک مداوم و بسیار قابل تنظیم (1.0~2.0mL/80cm2/h). اتمیزه شدن یکنواخت و پراکندگی آئروسل را در انطباق کامل با دستورالعمل های ASTM B117 و ISO 9227 تضمین می کند.
نقشههای راه تأیید کامپوزیت فیبر کربنی (CFRP)، پلیمر اولترا-و پوشش هوافضا خود را تقویت کنید. این که آیا ارزیابی کشش ASTM D3039 را تحت محفظههای حرارتی دینامیکی انجام میدهید، هوازدگی کامل-طبقه ASTM G155، خوردگی چرخهای، یا شوک حرارتی مکانیکی شدید به استانداردهای RTCA/DO-160 و MIL-STD-810 انجام میدهید، پروفایلهای صلاحیت خود را در زیر ارسال کنید. مهندسین کاربرد هوافضای ما یک طراحی محفظه مناسب، تجزیه و تحلیل یکنواختی حرارتی/تابشی و ماتریس انطباق استانداردهای جامع را در عرض 24 ساعت ارائه خواهند کرد.
