Vysoká-teplotná stabilita · Odolnosť voči životnému prostrediu · Overenie vlastností materiálu
Priemyselné výzvy
Polyméry vystužené uhlíkovými vláknami (CFRP) predstavujú rastúci štrukturálny podiel v moderných komerčných lietadlách a kozmických lodiach (dosahujúc 50 % v Boeingu 787 a 53 % v Airbuse A350). Pri silnom striedaní-do-teploty zeme (-55 stupňov ~{8}} stupňov) nesúlad v tepelnej rozťažnosti medzi živicovou matricou a rozhraniami vlákien generuje značné zvyškové termomechanické namáhanie. Kumulatívna tepelná únava často vyvoláva lokalizovanú interlaminárnu delamináciu, praskanie matrice a odlepovanie rozhrania. Takéto podpovrchové mikropoškodenie, aj keď nie je možné zistiť počiatočnou vizuálnou kontrolou, môže ohroziť interlaminárnu pevnosť v šmyku (ILSS) o viac ako 30 %, čo predstavuje vážne riziko pre primárnu štrukturálnu integritu.
Vysoko{0}}výkonné technické termoplasty (napr. PEEK, PEI, PPS, PAI) sú kritickými komponentmi motorových gondol, vysokoteplotných{3}}potrubí a leteckých elektrických spojení. Chronicky vystavené tepelným-prostrediam s mechanickým spájaním (150 stupňov ~260 stupňov) tieto polyméry podliehajú termo{8}}oxidačnej degradácii, štiepeniu polymérnych reťazcov a sieťovacím zmenám, čo vedie k postupnému poklesu pevnosti v ťahu, modulu pružnosti v ohybe a predĺženiu pri pretrhnutí. Súčasne-relaxácia tečenia pri vysokej teplote znižuje predpätie spojovacieho prvku, čím sa ohrozuje utesnenie voči životnému prostrediu a štrukturálna izolácia.
Letecké ochranné a vonkajšie nátery znášajú extrémne vysoké-výškové UV žiarenie (Intenzita UVA/UVB 5 až 10-krát vyššia ako hladina mora), silné tepelné šoky medzi-nulovými teplotami (-60 stupňov) a horúčavou na asfalte (+80 stupeň), spolu s chemickým útokom od-soli, hmly z okolitého prostredia a rozmrazovacích kvapalín. Degradácia prostredia-prejavujúca sa ako kriedovanie, mikro{10}}praskanie, strata priľnavosti a pľuzgiere, ktoré narúšajú utesnenie povrchu, vystavujú spodné kovové substráty lokalizovanej jamkovej jamke a zrýchlenej štruktúre únavy.
Komponenty horúcej{0}}sekcie, ako sú lopatky turbíny a spaľovacie komory, fungujú pod-rýchlosťou prúdov plynu presahujúcou 1000 stupňov . Nátery s tepelnou bariérou (TBC)-pozostávajúce z keramického vrchného náteru (napr. YSZ) a kovového spojovacieho náteru-zlyhávajú predovšetkým v dôsledku oxidácie rozhrania, nadmerného hromadenia tepelne vzniknutého oxidu (TGO) a následného odlupovania spôsobeného tepelným nesúladom. Vysoko presné{9}}tepelné šoky a vysokoteplotné testovanie cyklickej oxidácie sú nevyhnutné na simuláciu letových profilov motora (vzlet{11}}plavba{12}}pristátie) a na kvantifikáciu pevnosti väzby TBC a odolnosti proti odlupovaniu.
V tropických alebo morských podmienkach s vysokou{0}}vlhkosťou preniká vlhkosť do kompozitných štruktúr cez objem bez matrice, mikro-fraktúry a rozhrania vlákna/matrice. Výsledný efekt plastifikácie znižuje teplotu prechodu skla (Tg) matrice, čo spôsobuje výrazné zníženie vysokoteplotnej štrukturálnej tuhosti, interlaminárnej pevnosti v šmyku (ILSS) a pevnosti v tlaku. Zrýchlené hygrotermálne kondicionovanie na vyhodnotenie rovnovážnej absorpcie vlhkosti a posunu Tg je povinné na stanovenie prípustných materiálov pre návrh materiálu v konštrukciách letectva a kozmonautiky.
Normy súladu
1. Pokročilé štandardy testovania kompozitov a CFRP
| ASTM D3039 / D3039M | ASTM D6641 / ASTM D6484 | ASTM D2344 / ASTM D3518 | ASTM D7028 / ASTM E1356 | ASTM D5229 / D5229M | |
|---|---|---|---|---|---|
| 《Štandardná testovacia metóda pre ťahové vlastnosti kompozitných materiálov s polymérnou matricou | 《Štandardná testovacia metóda pre vlastnosti v tlaku kompozitných materiálov s polymérnou matricou / otvorená{0}}pevnosť v tlaku (OHC) | 《Štandardná testovacia metóda pre krátke{0}}sila lúča kompozitných materiálov s polymérnou matricou | Štandardná skúšobná metóda pre teplotu skleného prechodu (Tg) kompozitov s polymérnou matricou podľa DMA / DSC | 《Štandardná testovacia metóda pre vlastnosti absorpcie vlhkosti a rovnovážne kondicionovanie kompozitných materiálov s polymérnou matricou | |
| Použiteľné testy | Pevnosť v ťahu pri vysokej/nízkej{0}} teplote Modul pružnosti Poissonov pomer (s tepelnými komorami pre UTM) |
Extrémna{0}}teplotná sila v tlaku Otvoriť{0}}Hodnotenie zlyhania kompresie otvoru. |
Post-tepelná cyklická interlaminárna šmyková pevnosť (ILSS) V-degradácii rovinným šmykom. |
Teplota skleného prechodu (Tg) Termomechanické relaxačné správanie. |
Zrýchlená hydrotermálna klimatizácia Koeficient difúzie vlhkosti Rovnovážny obsah vlhkosti |
2. Vysokovýkonné-normy pre polyméry a plasty
| ASTM D638 / ISO 527 | ASTM D648 / ISO 75 | ASTM D3418 / ISO 11357 | |
|---|---|---|---|
| 《Štandardná testovacia metóda pre ťahové vlastnosti plastov expresne | 《Štandardná testovacia metóda pre teplotu deformácie plastov pri ohybovom zaťažení (HDT) | 《Štandardná testovacia metóda pre prechodové teploty a entalpie fúzie a kryštalizácie polymérov pomocou DSC Express | |
| Použiteľné testy | Pevnosť v ťahu Výťažnosť Predĺženie pri pretrhnutí pod dynamickými tepelnými krytmi |
Teplota deformácie pri ohybovom zaťažení pre vysokoteplotné-termoplasty. | Sklenený prechod (Tg) Teplota topenia (Tm) Stupeň kryštalizácie Čas indukcie oxidácie (OIT) |
3. Letecké nátery, povrchové úpravy a normy proti korózii
| ASTM G155 / ISO 4892-2 | ASTM G154 / ISO 4892-3 | ASTM B117/ISO 9227 | ASTM G85/ISO 11997-1 | ISO 4628 (časti 1-5) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 《Štandardná prax pre obsluhu zariadenia s xenónovým oblúkovým svetlom na vystavovanie expresných materiálov | 《Štandardná prax prevádzky fluorescenčných ultrafialových (UV) lampových zariadení na vystavenie nekovových materiálov expresne | 《Štandardná prax pre prevádzku expresného zariadenia na rozprašovanie soli (hmly). | 《Štandardný postup pre expresné testovanie v modifikovanom soľnom spreji (hmle). | 《Farby a laky - Hodnotenie degradácie náterov expresné | |
| Použiteľné testy | Úplná-simulácia slnečného žiarenia Tepelná/vlhkostne akcelerovaná foto-oxidácia Odolnosť voči žltnutiu |
Zrýchlená UVA/UVB vysoká-degradácia UV žiarenia Rezanie polymérového reťazca |
Neutrálny soľný sprej (NSS) Odolnosť proti korózii pre kovové substráty Ochranné primery |
Acidifikovaný soľný sprej (SWAAT) Suchá/mokrá cyklická korózia Simulácia morskej atmosféry |
Kvantitatívne hodnotenie pľuzgierov Hrdzavie Praskanie Odlupovanie Kriedovanie Závažnosť |
4. Environmentálne normy pre letectvo a obranu
| RTCA / DO-160G (časť 4, 5, 6, 14, 24) | MIL-STD-810H | GJB 150A | |
|---|---|---|---|
| 《Expresné podmienky prostredia a skúšobné postupy pre letecké vybavenie | 《Posúdenie environmentálneho inžinierstva a laboratórne testy sú vyjadrené | 《Laboratórne environmentálne testovacie metódy pre vojenské vybavenie expresné | |
| Použiteľné testy | Teplota a nadmorská výška (nízky tlak) Rýchle cyklovanie teploty Prevádzková vlhkosť Soľná hmla Simulácia prostredia námrazy |
Extrémne vysoká/nízka teplota Simulácia nízkeho tlaku/nadmorskej výšky Profil vibrácií kombinovaná teplota{0}}Vlhkosť{1}} |
Vysoká/nízka teplota Tepelný šok Vlhké teplo Soľná hmla Nízka{0}}tlaková nadmorská výška |
Odporúčané skúšobné komory
Vysoká-teplotná-komora oxidačného starnutia
Navrhnuté pre dlhodobé{0}}termo{1}}oxidačné starnutie kompozitov s uhlíkovými vláknami (CFRP) a ultra{2}}polymérov (PEEK/PEI/PAI) medzi 150 stupňami ~ 300 stupňami, presnosť-navrhnuté na vyhodnotenie štiepenia polymérového reťazca a kvantifikáciu pevnosti po{6}}starnutí, degradácie{7} modulu ohybu pri vysokoteplotnej{101}teplotnej teplote plazivý relax.
Vodou-chladená plná-komora spektrálneho xenónového oblúka
Účel-vytvorený na overenie-veternostných vplyvov vo vysokých nadmorských výškach leteckých náterov a štruktúr polymérovej matrice, simulujúce úplné-spektrálne slnečné žiarenie (UV, viditeľné, IR) s presnou teplotou čierneho panelu (BPT) a riadením cyklu rozprašovania vody na urýchlenie kriedovania náteru, posunu farby a straty priľnavosti v súlade s normou ASTM 22 G1855
Komora na test cyklickej korózie (CCT).
Simuluje silnú atmosferickú a{0}}rozmrazovaciu soľ pre letecké konštrukčné komponenty, spojovacie prvky a galvanizované vrstvy. Obsahuje automatické krokové-prepínanie medzi režimami Neutral Salt Spray (NSS), CASS, sušením-vypnutím a vysokou-vlhkosťou v prísnom súlade s normami ASTM B117, ASTM G85 a ISO 9227.
Komora tepelného šoku s vysokou{0}}rýchlosťou (vzduch-do{2}}vzduchu/kvapalina-do-kvapaliny)
Prispôsobené na overenie extrémnych termomechanických nárazov kompozitných štruktúr, náterov s tepelnou bariérou (TBC) a heterogénnych lepených spojov medzi -55 stupňov ~+180 stupňov (expandovateľné), ktoré vyvolávajú lokalizované termomechanické napätia na kvantifikáciu medzilaminárneho šmykového odlepovania, odlupovania povlaku a šírenia mikrotrhlín.
Technické výhody a bezpečnostné možnosti
I. Vysoká-teplotná odolnosť a prevádzková stabilita
Úvod
Testy extrémneho tepelného starnutia pre letecký a kozmický priemysel a polymérne materiály často vyžadujú nepretržitú prevádzku po dobu stoviek až tisícok hodín. Vykonávame komplexné technické optimalizácie, od distribúcie tepelného poľa a vysokoteplotnej{1}}izolácie až po dvojitú bezpečnostnú odozvu, aby sme zaistili absolútnu presnosť a bezpečnosť údajov z dlhodobých-testov.
1. Rozšírené tepelné schopnosti a viac-kontrola profilu stupňov
Mimoriadne-široký tepelný rozsah
Mimoriadne{0}}široký teplotný prevádzkový rozsah: Pokrýva štandardné teploty od RT+10 stupňov do +300 stupňov (prispôsobiteľné až do +350 stupňov), čím presne spĺňa dlhodobé -požiadavky hodnotenia tepelného namáhania pre vysokovýkonné termoplasty (napr. PEEK, PEI, PI) a pokročilé kompozity CFRP.
Tepelné pole s vysokou{0}}rovnomernosťou
Prieskumná{0}}úroveň priestorovej jednotnosti: Poskytuje prísnu teplotnú stabilitu ± 0,5 stupňa alebo rovnajúcu sa ± 0,5 stupňa a priestorovú rovnomernosť ± 1,5 stupňa alebo menej, čím zaručuje bezproblémovú porovnateľnosť medzi-testami a vysoko opakovateľnú integritu údajov naprieč dávkovými vzorkami.
Dynamické viacstupňové programovanie{0}profilov
Simulácia komplexného letového profilu: Integrovaná s pokročilými programovateľnými ovládačmi, ktoré podporujú viac{0}}segmentové teplotné stúpanie, zotrvanie a dynamické cyklické profily na simuláciu skutočných-profilov prevádzkových tepelných letov lietadiel.
2. Intrinsic Safety Architecture & Atmosphere Control
Tepelná izolácia z keramických vlákien
Vysokoúčinná{0}}tepelná izolácia: Vyrobená z vysokokvalitného-vnútorného priestoru z nehrdzavejúcej ocele SUS304 a izolácie zo žiaruvzdorných keramických vlákien. Pri maximálnej prevádzkovej teplote +300 stupňov zostáva nárast teploty vonkajšieho plášťa menší alebo rovný RT+10 stupňov, čím sa znižuje záťaž v laboratóriu HVAC a riziko popálenia operátora.
Nezávislé primárne a sekundárne tepelné poistky
Nezávislá sekundárna tepelná ochrana: Obsahuje redundantný hardvérový{0}}kontrolér limitov nezávislej od primárneho CPU, ktorý sa môže pochváliť dobou odozvy 1 s alebo menej. Okamžite izoluje vykurovacie okruhy pri detekcii nadmernej-teploty, čím chráni-vysokohodnotné letecké vzorky.
Rozhranie na čistenie inertnej atmosféry (voliteľné)
Ochrana inertnej atmosféry (N2/vzduch): Voliteľný systém preplachovania dusíkom/inertným plynom umožňuje kontrolované prostredie s nízkym-kyslíkom. Zabraňuje nežiaducej tepelnej-oxidačnej degradácii pri zvýšených teplotách-životne dôležité pre hodnotenie čistého tepelného starnutia kompozitov z uhlíkových vlákien a tepelne-citlivých polymérov.
II. Presná simulácia svetelného zvetrávania a cyklickej korózie
Úvod
V prípade vonkajších povrchových náterov a polymérnych konštrukčných komponentov trupu poskytujeme presnú kontrolu fotochemického žiarenia a elektrochemickej korózie v uzavretom okruhu, čím úplne eliminujeme posun prostredia počas testovacieho procesu.
Úplné-zhoda solárneho spektra
Dosahuje spektrálnu zhodu väčšiu alebo rovnú 95 % (300nm~800nm), plne spĺňa požiadavky ASTM G155 a ISO 4892-2 na spektrálnu distribúciu na replikáciu slnečného žiarenia vo veľkých výškach.
Uzavretá{0}}kontrola ožiarenia
Disponuje-monitorovaním senzora optickej spätnej väzby v reálnom čase pri 340nm, 420nm alebo 300-400nm. Uzavretý-systém riadenia automaticky kompenzuje starnutie lampy a udržiava konštantnú intenzitu žiarenia počas viacmesačných testov.
Systém rozprašovania a kondenzácie vody
Programovateľný vodný sprej a cykly kondenzácie s vysokou-vlhkosťou simulujú tepelnú-mechanickú eróziu, zrážky a rosenie vlhkosti, čím urýchľujú kriedovanie, praskanie a stratu priľnavosti vonkajších náterov.
Presný rozptyl soľnej hmly
Obsahuje plynulé, vysoko nastaviteľné ovládanie usadzovania soľnej hmly (1,0 ~ 2,0 ml/80 cm2/h). Zabezpečuje rovnomernú atomizáciu a aerosólovú disperziu v úplnom súlade so smernicami ASTM B117 a ISO 9227.
Posilnite svoje plány na overenie kompozitných uhlíkových vlákien (CFRP), ultra-polymérov a leteckých náterov. Či už vykonávate hodnotenie ťahu ASTM D3039 v dynamických tepelných komorách, ASTM G155 s plným-spektrom poveternostným vplyvom, cyklickou koróziou alebo silným termomechanickým šokom podľa noriem RTCA/DO-160 a MIL-STD-810, nižšie odošlite svoje kvalifikačné profily. Naši leteckí aplikační inžinieri do 24 hodín dodajú prispôsobený dizajn komory, analýzu rovnomernosti teploty/žiarenia a komplexnú maticu zhody s normami.
