耐高溫、強(qiáng)韌、耐腐蝕、抗疲勞——PEEK航空葉輪的妙處
隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技技術(shù)的發(fā)展,葉輪應(yīng)用的范圍也日益擴(kuò)大,其制作材料也在不斷進(jìn)步,性能更加優(yōu)良的復(fù)合材料使其運(yùn)用領(lǐng)域也在增多,其中在航天領(lǐng)域應(yīng)用就是一項(xiàng)重要應(yīng)用,葉輪是一種以連續(xù)旋轉(zhuǎn)葉片為本體,使能量在流體介質(zhì)與軸動(dòng)力之間相互轉(zhuǎn)換的動(dòng)力機(jī)械。通過(guò)飛速運(yùn)轉(zhuǎn),而起到能量轉(zhuǎn)換的作用,其制作技術(shù)含量高,且工藝制造技術(shù)也很復(fù)雜,因此對(duì)于其制作材料的性能要求也很嚴(yán)苛。

眾所周知,傳統(tǒng)航空葉片多為高溫合金單晶或鈦合金,但其制作技術(shù)復(fù)雜,且制作成本相對(duì)昂貴,因而制作也被受限,然而,PEEK材質(zhì)在耐高溫、強(qiáng)韌、耐腐蝕、抗疲勞及可加工性方面具有較好的綜合性能,可以與鈦媲美,這一的出現(xiàn)大大提高了我國(guó)葉輪的生產(chǎn)能力,而且PEEK材質(zhì)葉片質(zhì)地輕,減輕了飛行的阻力,增強(qiáng)了其飛行速度,簡(jiǎn)直是航空的福音。

PEEK是一種由聚醚醚酮樹脂制成耐高溫的熱塑像塑料,其材質(zhì)葉輪的妙處還不止這些:
質(zhì)地輕盈能有效降噪:與普通的金屬材料相比,PEEK材質(zhì)密度相對(duì)較小,相同的樣式PEEK材質(zhì)輕的多,同時(shí)還依舊可以保持機(jī)身材料的性能優(yōu)異,從而提高了槳葉自身的強(qiáng)度,動(dòng)態(tài)平衡更好,靜音降噪效果更顯著。
高溫高壓下飛行穩(wěn)定性好:PEEK材料具有優(yōu)異的耐高溫性,能長(zhǎng)期在高達(dá)260°C的環(huán)境中任然可以保持其尺寸穩(wěn)定性,熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞能力和抗振能力強(qiáng),可以在惡劣環(huán)境下正常使用,使其葉片不易因外界環(huán)境而產(chǎn)生形變,使葉片使用壽命長(zhǎng)。
與鋼媲美的強(qiáng)度與剛度:相比于金屬鈦,具有更高的強(qiáng)度和高度,它在200℃時(shí)的彎曲強(qiáng)度達(dá)24MPa左右,在250℃下彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度仍有12~13MPa;飛行過(guò)程中如遇到其他異物的撞擊,其葉片尺寸還可以保持其穩(wěn)定性,能保持航空葉輪的正常飛行。
獨(dú)良的耐化學(xué)腐蝕性:在通常的化學(xué)藥品中,只有濃硫酸能溶解或者破壞它,它的耐腐蝕性與鎳鋼相近,同時(shí)其自身具有阻燃性,在飛行如果突發(fā)意外被燃燒,其釋放煙和有毒氣體較少,抗輻射能力強(qiáng)。