复合材料零件表面喷涂铝涂层工艺.PDF

06月21日 15:57

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采用火焰喷涂的方法,将传统上应用于金属零件表面的热喷涂工艺运用到固化温度只有175℃左右的碳纤维复合材料零件的表面,经过封孔处理,在复合材料零件的表面形成了具有一定结合力、抗腐蚀并具有良好导电性能的铝涂层,解决了航空产品中复合材料零件的表面导电性问题。

随着当今制造业的快速发展,对材料的使用性能的要求愈加多样化。传统意义上的单一性能的材料已很难完全满足现代制造业发展的需要,多功能并具有复合性能的材料越来越受到制造业的重视。碳纤维复合材料的出现,正是迎合了这一发展趋势。随着碳纤维复合材料制造技术的日趋成熟,这一新型材料在工业生产中越来越广泛地被使用。尤其是在航空工业,由于具有重量轻、强度高等优点,碳纤维复合材料更是物尽其用,已成为一种能提高飞行器使用性能的材料从某种意义上说,航空产品上是否使用了这种材料以及使用了多少,成为描述该产品性能的一种标志。正因为如此,近年来碳纤维复合材料在航空用材中所占的比例有增无减,但随着碳纤维材料的使用日渐普遍,这种材料较金属材料差的导电性也显露出来,使之难以满足某些方面的特殊要求。

飞机采用了碳纤维复合材料制造垂尾。由于重量轻、强度高,这一材料的使用大大提高了整机的性能。但与此同时,这种材料较差的导电性(较之金属材料铝合金)也显露出来,难以及时将表面的静电释放。在飞行过程中垂尾表面产生大童的静电荷,由于较差的导电性,未能及时释放的静电荷在垂尾表面大量的堆积,这给飞机的可靠性及安全性造成了严重的隐患。

出于解决静电释放的考虑,飞机现采用的工艺是在复合材料垂尾的表面铺设一层铜网,然而,在生产中发现这种方法工艺性很差,给工程制造带来了很大的麻烦,严重地影响产品的质量。

因此迫切需要寻找一种工艺方法,以替代现行的铺铜网工艺,并以此解决复合材料垂尾的表面导电性问题。

由于受材料自身性能所限,垂尾表面导电性的提高,还难以靠碳纤维复合材料自身加以解决,因此尝试采用热喷涂的工艺方法,将导电性良好的金属材料复合在碳纤维材料的表面以替代铜网,从而解决垂尾的表面导电性问题。


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