中國航天2025開年“火力全開”，“一日五試”圓滿成功！
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發(fā)布時間：
2025-01-03
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2025年1月2日，在北京、河北淶源兩地，中國航天完成了五次發(fā)動機(jī)試車，為今年航天重大工程順利實施打下了堅實基礎(chǔ)。上午11時21分，發(fā)動機(jī)點火啟動，工作約100秒后正常關(guān)機(jī)，順利完成交付前的地面校準(zhǔn)試車。試車是火箭發(fā)動機(jī)研制過程中的重要環(huán)節(jié)，種類多達(dá)幾十種，會貫穿發(fā)動機(jī)研制前后的各個階段。
航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)、火箭等飛行器的“心臟”，因此航天發(fā)動機(jī)是使用涂料最多的部位，一臺發(fā)動機(jī)10000多個零部件中，1/3以上部件表面需要使用特種功能涂料，主要包括熱障涂層、耐磨涂層等。
一、熱障涂層
熱障涂層（TBCs）是采用耐高溫和低導(dǎo)熱的陶瓷材料以涂層的方式與金屬相復(fù)合，從而降低高溫環(huán)境下金屬表面溫度的一種熱防護(hù)技術(shù)。熱障涂層應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)高壓渦輪葉片可以顯著降低渦輪葉片合金表面溫度，大幅度延長葉片工作壽命，提高發(fā)動機(jī)推力和效率。在先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)中，熱障涂層技術(shù)被列為與高溫結(jié)構(gòu)材料、高效氣冷并重的先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片的３大關(guān)鍵技術(shù)。
熱障涂層由粘結(jié)層和面層構(gòu)成，粘結(jié)層的作用主要是防止零件基體氧化和腐蝕，而面層的主要作用在于提供隔熱效果。因此，在低壓渦輪葉片上，粘結(jié)層也可以單獨使用，只提供抗氧化腐蝕性能。
二、封嚴(yán)涂層
封嚴(yán)涂層，也叫易磨涂層，主要用于航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣—葉尖之間的間隙控制，提升機(jī)匣與葉尖之間的氣密性，并作為犧牲涂層來保護(hù)葉片葉尖，防止在葉尖與機(jī)匣碰摩過程中發(fā)生“硬碰硬”的碰撞。綜述了多層多孔結(jié)構(gòu)、蜂窩-涂層復(fù)合結(jié)構(gòu)和納米結(jié)構(gòu)三種結(jié)構(gòu)形式的封嚴(yán)涂層及其相應(yīng)制備技術(shù)。
根據(jù)不同的溫度環(huán)境，易磨涂層的材料也各不相同；工藝上根據(jù)不同的材料，會使用到火焰噴涂、等離子噴涂以及超音速火焰噴涂等工藝。
三、耐磨涂層
耐磨涂層主要應(yīng)用于需要防止摩擦磨損以及沖擊磨損的發(fā)動機(jī)零部件，例如軸類零件、低渦葉片緣板的配合面等。在蜂窩封嚴(yán)系統(tǒng)中，也存在著耐磨涂層，用來防止篦齒的齒尖發(fā)生磨損。還有一種耐磨涂層，多用于軍用航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)葉片，用來面對惡劣環(huán)境下的抗沖蝕磨損。
四、防冰涂層
發(fā)動機(jī)既要耐熱也需要抗冷，現(xiàn)有的技術(shù)水平已經(jīng)可以從根本上解決一些發(fā)動機(jī)結(jié)冰的問題，但在一些特殊領(lǐng)域，防冰涂層依舊存在用武之地。防冰涂層在原理上可分為兩類，一種功能是防止結(jié)冰（不讓水汽在零件表面凝結(jié)），另一種功能是防止結(jié)冰使結(jié)冰層快速脫落，兩者通過噴涂的方式實現(xiàn)，主要用在進(jìn)氣錐等發(fā)動前端部位。
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