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航空公司實(shí)施減排將為航空航天行業(yè)電鍍組件創(chuàng)造新機(jī)會(huì)

來源:日立分析儀器(上海)有限公司   2019年07月12日 17:03  
由于旅客航空旅行數(shù)量與日俱增,因此飛機(jī)制造商正努力滿足需求。截至2017年底,積壓的電鍍組件訂單量達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的14,000多件,預(yù)計(jì)整個(gè)行業(yè)的收入將增長4.8%。這給電鍍供應(yīng)商帶來了福音:因?yàn)轱w機(jī)使用大量電鍍組件用于制造和替換部件。

但是,像許多其他資源密集型行業(yè)一樣,航空航天行業(yè)面臨著巨大的壓力,需要做出更環(huán)保的改變:大力減排,并限制使用和生產(chǎn)有害物質(zhì)。

作為溫室氣體的主要貢獻(xiàn)者,航空公司主要著眼于通過提高燃料效率實(shí)現(xiàn)減排。這可通過兩種方式實(shí)現(xiàn):減輕飛機(jī)重量和提高發(fā)動(dòng)機(jī)本身的效率。這兩種方法均會(huì)影響飛機(jī)所使用的材料,包括電鍍組件。

提高飛機(jī)效率

通過比較單個(gè)組件上的電鍍層重量與整架飛機(jī)的重量,認(rèn)為減少電鍍層厚度會(huì)產(chǎn)生影響的想法顯得荒謬。但若電鍍組件過多,則從每個(gè)組件的電鍍層厚度上刮掉幾微米確實(shí)合乎情理。鍍層越薄越好,但前提是不應(yīng)縮短部件的使用壽命。

就發(fā)動(dòng)機(jī)效率而言,一切均可歸于熱量。發(fā)動(dòng)機(jī)可運(yùn)行的溫度越高,每加侖燃料行駛里程就越多。就飛機(jī)工程師而言,限制因素是在組件開始失效前,發(fā)動(dòng)機(jī)能承受多少熱量。就電鍍組件而言,這意味著在電鍍層失效和底層金屬開始腐蝕前,組件可承受多少熱量。

減少危險(xiǎn)廢棄物

航空航天行業(yè)過去嚴(yán)重依賴于鍍鎘來減少腐蝕。但是,鎘毒性很強(qiáng),如今受到嚴(yán)格的環(huán)境控制。例如,在歐盟,鎘化合物是REACH法規(guī)高度關(guān)注的物質(zhì)。因此需使用其他的耐高溫防腐電鍍材料來取代廣泛使用的鎘。

鋅鎳正在取代鎘,成為可行的電鍍材料

由于鋅鎳在飛機(jī)應(yīng)用中具有優(yōu)異性能,因此其正迅速成為鎘的真正替代品。在晶體結(jié)構(gòu)層面,鋅鎳在涂覆表面上形成一致的薄層。這意味著可在復(fù)雜或不平坦表面上輕松地鍍上高質(zhì)量的均勻飾面。這種自然光滑而薄的飾面能增強(qiáng)部件的耐磨性,這對(duì)活動(dòng)部件非常重要——尤其是在其失效可能會(huì)帶來災(zāi)難性后果的飛機(jī)上。

鋅鎳的一大優(yōu)點(diǎn)也許是其能減少熱應(yīng)力對(duì)組件的影響。如上所述,組件在較高溫度下安全運(yùn)行的能力有助于提高燃料效率。試驗(yàn)表明,鋅鎳涂層部件在高達(dá)200 ℃的溫度下具有耐腐蝕性。

利用XRF在生產(chǎn)環(huán)境中測(cè)量鋅鎳厚度

在飛機(jī)應(yīng)用中,鋅鎳層必須具有厚度和成分,以保護(hù)底層基底,同時(shí)保持整體重量較輕。沉積后的鋅鎳層的單層厚度在微米和亞微米量級(jí)內(nèi)。X射線熒光(XRF)分析快速、準(zhǔn)確且無損,因此適合用于測(cè)量這些鋅鎳層的厚度和成分。為獲得準(zhǔn)確的讀數(shù),需使用帶有合適探測(cè)器的XRF設(shè)備。由于在X射線結(jié)果光譜上,鎳與鋅的位置極為接近,因此某些XRF光譜儀可能難以區(qū)分這兩種金屬的峰值。配備硅漂移探測(cè)器(SDD)的設(shè)備可獲得更高分辨率,從而提高準(zhǔn)確性。

 

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