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高性能聚酰亞胺降低飛機系統部件的維護成本

2016-03-28 點擊數:733
通常來說,維護成本占飛機所有相關運行成本的10%~20%。因此,采用經久耐用的高性能材料制成增強的關鍵飛機系統,不失為一種兼可減少更換、維護從而保證盈利的好方法。
  通常來說,維護成本占飛機所有相關運行成本的10%~20%。因此,采用經久耐用的高性能材料制成增強的關鍵飛機系統,不失為一種兼可減少更換、維護從而保證盈利的好方法。

理想的零部件材料

    機隊所有者面臨的挑戰是為關鍵零部件尋找可以耐受諸如極端高溫、腐蝕性化學物質和劇烈振動等苛刻環境的理想材料。聚酰亞胺零部件具有耐久性,這對尋求縮減維護成本的機隊所有者來說十分理想。

重量輕

    聚酰亞胺的重量比鋁和鋼等傳統零部件材料要輕,隨著燃油成本持續上升,航空系統中采用重量輕的零部件越來越重要。零部件采用聚酰亞胺制造的明顯好處是減輕了航空系統的重量和飛機的總重量,降低了燃油消耗。此外,對其他關鍵零部件也有益處——飛機上有數千個活動部件,聚酰亞胺降低了金屬對金屬接觸而引起的損傷,減少了這些金屬部件因磨損所導致的維護和更換。

抗高溫

    在深具挑戰性的航空應用中,抗高溫性能是耐久性的另一個重要方面。舉例來說,噴氣發動機的各種零部件會產生315℃的高溫,因此它們的完整性和性能非常重要。聚酰亞胺零部件可在315℃的溫度下連續使用,在高達482℃的條件下間歇使用,且在高溫下具有極高的尺寸穩定性(圖1)。試驗表明,采用高性能聚酰亞胺增強的零部件,在持續兩天從22.77℃ 到260℃ 循環時,其尺寸變化不到原尺寸的0.04%。此外,聚酰亞胺零部件還能非常好地承受熱沖擊。陶瓷等材料的導熱性較低,更容易受熱沖擊的影響。聚酰亞胺的導熱性較高,增加了材料的總體尺寸穩定性。
隔熱

    聚酰亞胺還具有優異的隔熱性能。考慮到飛機內部復雜的工作條件,這一點至關重要。例如,在除冰系統中采用金屬管將熱空氣從噴氣發動機送往機翼,金屬管周圍和緊靠金屬管的聚酰亞胺部件可防止產生的熱量進一步輸送到機翼結構、其它敏感系統和裝置而加劇其它關鍵部件的磨損,這意味著更低的更換和維護成本。
自潤滑性能
    聚酰亞胺部件在高負荷和高速條件下的使用壽命更長,部分原因就在于它的自潤滑性能。部件無需使用工業潤滑劑來保持高效運行,從而可降低費用、縮短時間、減少工作量。聚酰亞胺的自潤滑牌號產品在高負荷或高速條件下不會熔融,此外還可消除微動磨損。卓越的強度、剛性、自潤滑特性,使聚酰亞胺部件為航空系統的關鍵應用提供了長久的免維護運行。

耐腐蝕

    即使在高溫下,聚酰亞胺也可耐各種化學物質的腐蝕。由于飛機各系統在運行中使用的工業化學品包括乙醇、甲苯、JP-4噴氣發動機用燃油、特種液壓工作油和液壓油,因此這一點對聚酰亞胺部件非常重要。

耐磨損

    由聚酰亞胺制成的零部件在使用時不容易磨損,可保持系統零部件之間的間隙,這對任何航空系統的零部件或整體性都非常有利,意味著更少的維護、更長的使用壽命和更好的性能。

控制工藝和成本

    進行工藝控制可提高質量保證水平,這一點與選擇正確材料同樣重要。為確保航空成品部件的性能,延長它的使用壽命,機隊所有者和OEM應與材料供應商密切合作,在從粉末至成品零部件的航空系統部件開發中發揮更為積極的作用,這樣就會得到可長時間高水平運行,不需經常維護的理想零件,使機隊以有效的經濟效益方式運作。

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