Nos últimos anos, componentes estruturais de aeronaves têm utilizado uma grande quantidade de liga de alumínio. Devido a ambientes severos e cargas alternadas ou de impacto, componentes de liga de alumínio frequentemente sofrem desgaste, corrosão e trincas. Portanto, a demanda por novas tecnologias para reparar falhas de componentes de forma rápida e eficiente é urgente. Diversas tecnologias de pulverização têm demonstrado vantagens únicas em reparos de componentes estruturais de aeronaves. Alta pureza pó cerâmico de alumina, com suas excelentes propriedades, é amplamente utilizado em tecnologias de reparo por pulverização. É usado para reparar componentes típicos de aeronaves com defeito. Portanto, a pesquisa sobre a fabricação e aplicação de pó de alumina de alta qualidade é de grande importância.
A tecnologia de reparo com pó cerâmico de alumina de alta pureza baseia-se principalmente em diversas técnicas de pulverização. A tecnologia de pulverização (tratamento de superfície) cria superfícies de trabalho especiais em materiais comuns. Ela proporciona resistência à corrosão, resistência ao desgaste, isolamento térmico, condutividade, resistência à oxidação, proteção contra radiação de micro-ondas e isolamento. Técnicas comuns incluem pulverização a frio, pulverização térmica e outras, que apresentam vantagens únicas em determinados reparos de componentes de aeronaves.
Pulverização a frio de Pó cerâmico de alumina para reparar falhas estruturais de aeronaves
A tecnologia de pulverização a frio refere-se ao processo em que as partículas metálicas não derretem, mas são aceleradas acima da velocidade crítica pelo ar comprimido. As partículas sofrem deformação e se depositam diretamente na superfície do substrato, formando uma revestimento.
Os pós de spray para resfriado comum incluem uma mistura de alumínio e pós de alumina, pó de alumínio puro e pós mistos à base de níquel em geral (incluindo níquel e alumina).
Ao reparar peças de aeronaves com o pó misto de alumínio e alumina, este pode ser depositado rapidamente. Após o reparo, a resistência de ligação entre a peça e o revestimento é boa (superior a 35 MPa), com dureza acima de 46 HB. Também apresenta boa usinabilidade e pode ser usado para reparar aço, alumínio, magnésio e suas ligas.
Pulverização térmica de pó cerâmico de alumina para reparo de falhas estruturais em aeronaves
A aspersão térmica utiliza principalmente fontes de calor, como chamas, arcos elétricos e plasma, para aquecer o material pulverizado até o estado fundido ou semifundido. As partículas são então aceleradas para colidir com o substrato, formando um revestimento. Comparada a outros processos de tratamento de superfície, a aspersão térmica oferece uma gama mais ampla de materiais pulverizáveis. A alta resistência ao desgaste da aspersão térmica pode compensar eficazmente as desvantagens da liga de alumínio, como baixa dureza, baixa resistência ao desgaste e falha rápida em caso de danos.
Os óxidos (como pó cerâmico de alumina) e nitretos em revestimentos por pulverização térmica podem aumentar a dureza do revestimento e melhorar a resistência ao desgaste. A porosidade do revestimento também retém uma película lubrificante e pode acomodar detritos gerados pelo desgaste. Isso ajuda a manter as áreas de contato limpas e reduz o atrito.
Direção de Pesquisa de Revestimento de Alumina
Os revestimentos cerâmicos de alumina apresentam alta dureza, excelente resistência ao desgaste e químico estabilidade, tornando-os adequados para condições extremas, como desgaste em altas temperaturas e corrosão. Tornaram-se um material de revestimento promissor. No entanto, revestimentos cerâmicos são inerentemente frágeis e apresentam uma diferença significativa no coeficiente de expansão térmica em comparação com o metal do substrato. Sob cargas pesadas, impacto ou atrito, os revestimentos cerâmicos são propensos a trincas, o que limita seu desempenho e reduz sua vida útil. Portanto, a tenacidade de revestimentos cerâmicos tem sido um foco importante de pesquisa na área de engenharia de superfícies.
Para alcançar melhor desempenho, atender aos requisitos de uso e prolongar a vida útil do revestimento, esforços estão sendo feitos em três áreas: pó de pulverização, composição do revestimento e estrutura do revestimento. Especificamente, os pós de pulverização estão sendo refinados da escala micrométrica para a nanoescala. A composição do revestimento está evoluindo de alumina monofásica para revestimentos compostos multicomponentes. As estruturas dos revestimentos estão mudando de revestimentos de alumina de camada única para revestimentos multicamadas e gradientes. Graças ao trabalho árduo dos pesquisadores, os revestimentos de alumina são agora amplamente utilizados em diversos campos.
Perspectivas dos Pós Cerâmicos de Alumina
Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a tecnologia de pulverização exige requisitos mais elevados para o pó tamanho da partícula, pureza, uniformidade, dispersibilidade e fluidez. A demanda por pó de alumina ultrafino e de alta pureza também está aumentando. Atualmente, os pós nacionais ainda não conseguem igualar o desempenho dos pós importados de alta qualidade. Portanto, estudar os efeitos de reparo da alumina pós cerâmicos em diferentes tamanhos (mícron, submícron e nanoescala) como materiais de pulverização é crucial. Também é importante conduzir pesquisas específicas para atender aos requisitos de qualidade de reparo de diferentes componentes estruturais.
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