聖戈班密封圈和複合材料解決方案

2023年05月17日

時序進入五月,逐漸升溫的天氣,讓遊玩的熱情也日益高漲

期盼著坐上飛機,來到嚮往生活,感受自然的美好

 

小時候的我們常常夢想著去機場看巨大的波音飛機,凝視著降落和起飛的瞬間許久,感受引擎震耳欲聾的“杜比聲”。而折紙興趣課上,往往最先會折的也是飛機,信手拈來的各種紙,唰唰幾下,仍向窗外,望著“灰機”劃破天際,開始了各種天馬行空的想像

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可惜紙飛機在空中享受翱翔的時間總是這麼短暫,

那麼在航空航太領域我們是用什麼材料製造飛機的呢?

航空航太行業對其材料和元件具有極高的要求,以至於“航空航太級”一詞實際上已成為“高科技”的同義詞。倘若一種材料被定義為堅固、堅硬和輕巧,那麼它很有可能被研究用於飛機和航空應用。

 

早在1879年,愛迪生曾用纖維素纖維為原料,首先制得碳纖維,因當時的力學性能很低,工藝也不能工業化,為此未能獲得發展。20世紀以後,隨著火箭、航太航空等技術的發展,碳纖維工藝逐步改良,其纖維和基體材料的不斷優化,成為了一種極好的航空航太材料。

 

由於碳-碳複合材料(碳纖維及其織物增強的碳基體複合材料)

具有低密度、高強度、高導熱性、低膨脹係數、抗熱衝擊性能優、摩擦性能好等亮點,

已被廣泛應用於航空航太、汽車和醫學等領域。據“百度百科”介紹,

是如今在1650℃以上應用的少數備選材料,最高理論溫度更高達2600℃,

因此被認為是最有發展前途的高溫材料之一。

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q 當碳-碳複合材料遇到了飛機

 

 

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1 >> 輕量化

其碳複合材料幾乎占所有飛機重量的很大一部分。例如,空中客車 A310  的垂直安定面——主要的空氣動力學和結構部件,完全由碳複合材料製成。與之前使用的由鋁合金製成的裝置相比,該元件可顯著減輕近 400 公斤的重量。其中空中客車研製的新一代民航客機A350系列,複合材料比例更是達到全機重量一半以上,並應用於主承力結構。

據“科普中國”的資料表示:用碳纖維增強複合材料代替鋁合金或鈦合金,可使飛機的總重量減15%,如果使用等量的燃料,飛機能增加飛行距離10%,上升率增加10%,起飛時跑道可縮短15%。

 

2 >> 可加工性更高

與金屬相比,碳-碳複合材料可提供更高的可加工性。

 

3 >> 零件數量減少

與金屬材料相比,複合材料更易製造為複雜的形狀。為此一個複雜的碳-碳複合材料件就能代替多個簡單的金屬零件,從而顯著減少製造飛機所需的零件數量。

 

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當然有了碳-碳複合材料還不夠,要想讓一架飛機更安全、更高效的完美完成每一次飛行任務,飛機上的許多元件,無論它們是主要的還是次要的,都起著關鍵性的作用,有助於讓飛機的主要部件如機身、機翼、尾翼、起落架和動力裝置等,無縫地協同工作 。

 

隨著工業和機械系統效率的提升與性能優化的趨勢,對高性能材料解決方案的需求也變得尤為迫切。正如航空領域中,各種類型的金屬和複合材料用於製造飛機,對複合部件的需求不斷增加。

 

一種用於結構的好材料,往往應具有較大的強度,或者外力作用下發生形變相對較小,或者重量較輕。而有時候,我們要求材料必須同時具備強度高、變形小和重量低這三種特性。而航空航太領域的材料,則還需要兼具另一個特質,那就是耐高溫。

 

 

 

 q 聖戈班密封件解決方案

 

憑藉在材料研究方面的豐富經驗,聖戈班高功能塑膠專為航空領域提供了全面的碳-碳複合材料元件。

 
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【聖戈班HyComp®高溫複合材料解決方案】

 

旗下密封件事業部的碳纖維複合樹脂材料WearComp®和FiberComp®解決方案,其高性能碳纖維複合聚醯亞胺材料具有優異的機械性能,包括拉伸強度、彎曲強度、抗壓強度,最高可在320°高溫下承受高負載和高磨損,持久耐用且具有自潤滑特性,可維持和改善關鍵部件尺寸穩定性和抑制熱膨脹,有助於延長設備的使用壽命和可靠性,最大限度的減少維護成本,提升工作效率,大幅降低運營成本。

 

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【HyCompTM H310碳纖維複合樹脂材料解決方案】

 

譬如,上圖所示:H310是一種航空航太級高溫樹脂熱固性聚合物複合材料,它在高達315℃(600°F)的溫度下具有HyCompTM材料中最高的強度,適用于低速和高負載場景。

針對飛機的個體差異,不同的尺寸和形狀,以及其設計目的的不同,除了複合材料解決方案,密封件事業部也為航空和航太應用提供了一系列密封圈和複合材料解決方案:

 

密封圈和複合材料解決方案

 

· Omniseal® 高性能聚合物密封件(摩擦係數低、化學相容性佳、不懼怕極端溫度和壓力);

· Meldin® 高性能軸承(優越的強度與剛性、能耐極端溫度、耐候性佳、具有自潤滑性能和免維護、

長壽命的特點);

· Rulon® 高性能軸承和部件(不懼怕惡劣條件,能承受極端乾燥、低溫、水、蒸汽、烴類燃料等苛刻環境)。

 

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 【Meldin® 高性能工程高分子製品】

 

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  【Rulon® 氟聚合物材料】

 

航太應用中,這些解決方案滿足各類系統針對密封和公差控制的苛刻要求,且在可靠性、穩定性和安全性方面,如噴氣發動機和輔助動力裝置(APU)、起落架(減震支柱)、引氣系統、飛行執行器和機翼除冰系統等幾個元件起著關鍵作用。

 

航空航太也有我們的身影

我們不僅有聖戈班密封件事業部保駕,還有聖戈班高功能塑膠的其他事業部的護航,如聖戈班泡綿和膠帶解決方案、聖戈班自潤滑襯套解決方案。一起攜手,聖戈班高功能塑膠提供的一整套高性能聚合物材料解決方案,努力為人類航太事業添磚加瓦,實現人類的夢想。

 

 

 

 

 

~ 跨越邊界,挑戰不可能!~

 

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