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Nel settore aeronautico, le prestazioni dei materiali sono direttamente correlate alle prestazioni, alla sicurezza e al potenziale di sviluppo degli aeromobili. Con il rapido progresso della tecnologia aeronautica, i requisiti per i materiali stanno diventando sempre più rigorosi, non solo in termini di elevata resistenza e bassa densità, ma anche di resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione chimica, isolamento elettrico, proprietà dielettriche e altri aspetti che garantiscono prestazioni eccellenti.fibra di quarzoDi conseguenza, sono emersi i compositi siliconici che, con la loro combinazione unica di proprietà, sono diventati una forza innovativa nel campo dell'aviazione, iniettando nuova vitalità nello sviluppo dei moderni veicoli aeronautici.

Il pretrattamento delle fibre migliora la coesione
Il pretrattamento delle fibre di quarzo è un passaggio fondamentale prima della loro miscelazione con resina siliconica. Poiché la superficie delle fibre di quarzo è solitamente liscia, il che non favorisce un legame forte con la resina siliconica, la superficie delle fibre di quarzo può essere modificata attraverso trattamenti chimici, trattamenti al plasma e altri metodi.
Formulazione precisa della resina per soddisfare le esigenze
Le resine siliconiche devono essere formulate con precisione per soddisfare i diversi requisiti prestazionali dei materiali compositi nei diversi scenari applicativi del settore aerospaziale. Ciò implica un'attenta progettazione e un adattamento della struttura molecolare della resina siliconica, nonché l'aggiunta di quantità appropriate di indurenti, catalizzatori, cariche e altri additivi.
Molteplici processi di stampaggio per garantire la qualità
I processi di stampaggio più comuni per i compositi di silicone e fibra di quarzo includono lo stampaggio a trasferimento di resina (RTM), l'iniezione di resina assistita dal vuoto (VARI) e lo stampaggio a pressa a caldo, ognuno dei quali presenta vantaggi e ambiti di applicazione esclusivi.
Lo stampaggio a trasferimento di resina (RTM) è un processo in cui il materiale pretrattatofibra di quarzoIl preformato viene posizionato in uno stampo, quindi la resina siliconica preparata viene iniettata nello stampo sotto vuoto per infiltrare completamente la fibra con la resina, quindi infine polimerizzata e stampata a una certa temperatura e pressione.
Il processo di iniezione di resina assistita dal vuoto, d'altro canto, sfrutta l'aspirazione del vuoto per aspirare la resina negli stampi ricoperti di fibre di quarzo, realizzando così il composito di fibre e resina.
Il processo di stampaggio a compressione a caldo consiste nel mescolare fibre di quarzo e resina siliconica in una certa proporzione, inserirle nello stampo e quindi far indurire la resina ad alta temperatura e pressione, in modo da formare un materiale composito.
Post-trattamento per perfezionare le proprietà del materiale
Dopo lo stampaggio del materiale composito, sono necessari una serie di processi di post-trattamento, come il trattamento termico e la lavorazione meccanica, per migliorarne ulteriormente le proprietà e soddisfare i severi requisiti del settore aeronautico. Il trattamento termico può eliminare le tensioni residue all'interno del materiale composito, migliorare l'adesione interfacciale tra fibra e matrice e migliorarne la stabilità e la durata. Controllando con precisione i parametri del trattamento termico, come temperatura, tempo e velocità di raffreddamento, è possibile ottimizzare le prestazioni dei materiali compositi.
Vantaggio in termini di prestazioni:

Elevata resistenza specifica e elevata riduzione del peso del modulo specifico
Rispetto ai tradizionali materiali metallici, i compositi in fibra di quarzo e silicone presentano vantaggi significativi in ​​termini di elevata resistenza specifica (rapporto tra resistenza e densità) e elevato modulo specifico (rapporto tra modulo e densità). In ambito aerospaziale, il peso di un veicolo è uno dei fattori chiave che ne influenzano le prestazioni. La riduzione del peso si traduce in una riduzione del consumo energetico, un aumento della velocità di volo, un aumento dell'autonomia e del carico utile. L'uso difibra di quarzoI compositi di resina siliconica utilizzati per realizzare la fusoliera, le ali, la coda e altri componenti strutturali degli aeromobili possono ridurre significativamente il peso dell'aereo, a condizione di garantire rigidità e resistenza strutturale.

Buone proprietà dielettriche per garantire la comunicazione e la navigazione
Nella moderna tecnologia aeronautica, l'affidabilità dei sistemi di comunicazione e navigazione è fondamentale. Grazie alle sue buone proprietà dielettriche, il materiale composito in fibra di quarzo e silicone è diventato un materiale ideale per la produzione di radome per aeromobili, antenne di comunicazione e altri componenti. I radome devono proteggere l'antenna radar dall'ambiente esterno e, allo stesso tempo, garantire che le onde elettromagnetiche possano penetrare in modo fluido e trasmettere i segnali con precisione. La bassa costante dielettrica e le basse perdite tangenti dei compositi in fibra di quarzo e silicone possono ridurre efficacemente la perdita e la distorsione delle onde elettromagnetiche nel processo di trasmissione, garantendo che il sistema radar rilevi accuratamente il bersaglio e guidi il volo dell'aereo.
Resistenza all'ablazione per ambienti estremi
In alcune parti speciali dell'aeromobile, come la camera di combustione e l'ugello del motore aeronautico, ecc., è necessario resistere a temperature estremamente elevate e al flusso di gas. I compositi in fibra di quarzo e silicone mostrano un'eccellente resistenza all'ablazione in ambienti ad alta temperatura. Quando la superficie del materiale è sottoposta all'impatto di una fiamma ad alta temperatura, la resina siliconica si decompone e carbonizza, formando uno strato carbonizzato con effetto termoisolante, mentre le fibre di quarzo sono in grado di mantenere l'integrità strutturale e continuare a fornire resistenza al materiale.

Aree di applicazione:
Innovazione strutturale della fusoliera e delle ali
Compositi di silicone e fibra di quarzoStanno sostituendo i metalli tradizionali nella produzione di fusoliere e ali degli aerei, portando a significative innovazioni strutturali. I telai delle fusoliere e le travi alari realizzati con questi compositi offrono significative riduzioni di peso, pur mantenendo resistenza e rigidità strutturali.
Ottimizzazione dei componenti del motore aeronautico
Il motore aeronautico è il componente principale di un velivolo e il suo miglioramento delle prestazioni è fondamentale per le prestazioni complessive del velivolo. I compositi in fibra di quarzo e silicone sono stati applicati in molte parti dei motori aeronautici per ottenere l'ottimizzazione e il miglioramento delle prestazioni. Nelle parti calde del motore, come la camera di combustione e le pale della turbina, la resistenza alle alte temperature e all'abrasione del materiale composito può migliorare efficacemente la durata e l'affidabilità dei componenti, riducendone al contempo i costi di manutenzione.