飛行器發動機部件的保護涂層制造技術

飛行器發動機部件(100)可包括壁(200)和覆蓋壁(200)的保護涂層(108)，壁(200)包含鋁合金和/或鎂合金。保護涂層(108)可包括底涂層(206)、硅酮彈性體層(208)和耐磨層(210)。底涂層(206)可以至少部分地覆蓋壁(200)的表面(202)。底涂層(206)可包含硅烷偶聯劑和有機鈦酸酯。硅酮彈性體層(208)可以至少部分地覆蓋底涂層(206)。硅酮彈性體層(208)可以包含分散在交聯的硅酮聚合物基體中的一種以上填充材料。耐磨層(210)可以至少部分地覆蓋硅酮彈性體層(208)。耐磨層(210)可以包含纖維增強的彈性材料。性材料。性材料。

【技術實現步驟摘要】
飛行器發動機部件的保護涂層
相關申請的交叉引用
[0001]本申請要求于2021年9月29號提交的第102021000024893號意大利申請的優先權。


[0002]一般而言，本申請涉及飛行器發動機部件的保護涂層、涂覆保護涂層的方法以及具有保護涂層的飛行器發動機部件。

技術介紹

[0003]飛行器發動機部件，例如齒輪箱、油箱等，可以利用各種形式的保護來減輕各種潛在的熱、腐蝕、微動磨損(fretting)、操縱等的來源。希望對這些飛行器發動機部件進行保護，例如以延長運行壽命。相應地，需要改進的飛行器發動機部件的保護涂層，以及改進的涂覆保護涂層的方法和具有改進的保護涂層的飛行器發動機部件。
附圖說明
[0004]說明書中闡述了針對本領域普通技術人員的完整和可行的公開內容(包括其最佳模式)，參考了以下附圖：
[0005]圖1示意性地描繪了一個示例性飛行器發動機部件的透視圖；
[0006]圖2示意性地描繪了圖1的飛行器發動機部件的壁的截面圖，該飛行器發動機部件的壁上涂有示例性保護涂層；以及
[0007]圖3顯示了將保護涂層涂覆至飛行器發動機部件的方法的流程圖。
[0008]在本說明書和附圖中，重復的附圖標記表示本申請中相同或類似的特征或要素。
具體實施方式
[0009]現在將對本申請公開的主題事項的示例性實施方式進行詳細描述，其一個以上示例在附圖中示出。各個示例通過闡釋的方式提供，不應解釋為對本申請的限制。事實上，在不偏離本申請范圍的情況下對本申請進行各種修改和變型對本領域技術人員而言是顯而易見的。例如，作為一個實施方式的一部分所說明或描述的特征可以與另一個實施方式一起使用以產生又一個實施方式。因此，本申請旨在涵蓋所附權利要求及其等同物范圍內的此類修改和變型。
[0010]應當理解，諸如“頂部”、“底部”、“向外”、“向內”等術語是為了方便起見而采用的措辭，不應被理解為限制性術語。如本文所用，術語“第一”、“第二”和“第三”可以互換使用，以將一個部件和另一個部件區分開，并非旨在表示各個部件的位置或重要性。術語“一個”和“一種”并非表示數量的限制，而是表示至少一個引用項目的存在。
[0011]此處以及整個說明書和權利要求中使用的近似性語言可用于修飾任何可允許變化而不會導致與其相關的基本功能發生變化的定量表示。相應地，由諸如“約”、“基本上”和“近似”等術語修飾的數值并不局限于所指定的精確數值。至少在某些情況下，近似性語言
可以對應于用于測量數值的儀器的精度，或用于構建或制造部件和/或系統的方法或機器的精度。例如，近似性語言可以指在10％差值的范圍內。
[0012]此處以及整個說明書和權利要求中，范圍限定是可以組合和互換的，此類范圍是確定的且包括其中包含的所有子范圍，除非上下文或語言另有說明。例如，本文公開的所有范圍都包括端點，并且端點可以相互獨立組合。
[0013]一般而言，本申請涉及飛行器發動機部件的保護涂層，以及涂覆保護涂層的方法和具有保護涂層的飛行器發動機部件。本申請公開的保護涂層可以提供針對熱、火、腐蝕、微動磨損、操縱等各種來源的保護。示例性保護涂層在熱和/或火的存在下可以表現出良好的熱性能，同時也表現出良好的表面韌性和對腐蝕性材料的耐受性。示例性保護涂層的熱性能可包括良好的絕緣性和/或良好的燒蝕性。良好的絕緣性可包括低熱導率。良好的燒蝕性可包括高的燒蝕溫度、高的燒蝕熱和/或高的連續使用溫度。
[0014]保護涂層可以通過絕緣的方式提供熱防護，例如在保護涂層的溫度低于燒蝕溫度時。此外，或者在替代方案中，保護涂層可以通過燒蝕的方式提供熱防護，例如在保護涂層的溫度超過燒蝕溫度時。如本文所用，術語“燒蝕”或“燒蝕性”指在暴露于足夠高的對流熱或輻射熱時，固體材料的基于物理化學轉化的熱防護。保護涂層通過燒蝕進行的熱防護可以至少部分地通過保護涂層的相變和化學轉化的熱和/或歸因于熱解、炭化、熔化、升華、蒸發、剝落、膨脹等中的一種以上的熱流的減少來量化。在一些實施方式中，通過燒蝕提供熱防護的保護涂層可包含膨脹材料。如本文所用，“膨脹材料”指由于熱暴露而膨脹導致體積增加和密度降低的材料。膨脹材料可以制備炭，例如輕炭或硬炭。此種炭可以表現出相對低的熱導率。如本文所用，“膨脹特性”指由于熱暴露而膨脹和/或產生炭。
[0015]在一些實施方式中，表現出燒蝕性的保護涂層和/或膨脹材料在加熱時可以發生化學反應，以形成膨脹的熱絕緣層。此外，或者在替代方案中，當暴露于熱時，保護涂層中的一種以上組分可形成炭或熔體，其可膨脹形成多孔的或海綿狀的層，為基材提供物理保護和熱絕緣，以避免進一步熱暴露。
[0016]除良好的熱性能之外，示例性保護涂層可具有表面韌性和整體柔軟性的組合，使得保護涂層可以提供良好的針對磨損與撕裂的保護。進一步，示例性保護涂層可以提供針對腐蝕的保護，例如在暴露于腐蝕性材料(例如油、燃料、液壓液體、堿性液體、清洗液、溶劑或鹽水，以及其他通常與飛行器、飛行器發動機和相關系統的操作有關的液體)的情況下。
[0017]本申請公開的保護涂層的這些和其他優點可以通過提供協同效應的層的組合來實現。示例性保護涂層可包含硅烷偶聯劑和有機鈦酸酯，它們共同提供了飛行器部件表面和構成保護涂層大部分厚度的硅酮聚合物之間更強的結合。硅烷偶聯劑和有機鈦酸酯可以分散在幾乎不留下殘留物的有機溶劑中。示例性保護涂層可包括由硅酮聚合物制劑形成的硅酮彈性體層，該硅酮聚合物制劑包含一種以上硅酮聚合物和一種以上填充材料。固化后，一種以上硅酮聚合物和一種以上填充材料可形成硅酮彈性體層，該硅酮彈性體層包含分散在交聯的硅酮聚合物基體中的一種以上填充材料。此外，一種以上硅酮聚合物可與底涂層(prime layer)中的硅烷偶聯劑和/或有機鈦酸酯結合。在一些實施方式中，硅酮聚合物制劑可包含硅烷化劑，硅烷化劑可以增強硅酮聚合物制劑中的硅酮聚合物與底涂層中的硅烷偶聯劑和/或有機鈦酸酯的結合。此外，或者在替代方案中，硅烷化劑可以增強硅酮聚合物制劑內的結合，包括填充材料和硅酮聚合物之間的結合。保護涂層的向內部分可具有低至
中的密度，以及軟至中軟的肖氏A級硬度，而保護涂層的向外部分可具有中至高的密度，以及稍高的肖氏A級硬度，從而提供良好的對磨損以及沖擊的耐受性的組合等。
[0018]這些和其他性能至少部分地通過本申請公開的保護涂層的各個部分的組成來實現。例如，通過配制本申請的保護涂層，可以將厚得多的保護涂層涂覆于飛行器部件，同時保持與飛行器部件表面以及保護涂層本身內部的良好結合。保護涂層表面和內部的良好結合的組合提供了良好的彈性，同時減少了出現裂縫、缺口或分層等影響保護涂層壽命的可能性。例如，本申請公開的保護涂層可以為數毫米厚，例如厚達10毫米以上。此種增強的厚度可以提供改進的針對熱源的防護，包括改進的絕緣性和/或燒蝕性，以及改進的針對磨損與撕裂、腐蝕性材料的防護等。有利地，本申請公開的保護涂層優選包含硅酮聚合物和填充材料，這些材料在固化后提供保護涂層，該保護涂本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.飛行器發動機部件，其具有：壁，所述壁包含鋁合金和/或鎂合金；以及保護涂層，所述保護涂層至少部分地覆蓋所述壁的表面；其中，所述保護涂層包括：底涂層，所述底涂層至少部分地覆蓋所述壁的表面，所述底涂層包含硅烷偶聯劑和有機鈦酸酯；硅酮彈性體層，所述硅酮彈性體層至少部分地覆蓋所述底涂層，所述硅酮彈性體層包含分散在交聯的硅酮聚合物基體中的一種以上填充材料；以及耐磨層，所述耐磨層至少部分地覆蓋所述硅酮彈性體層，所述耐磨層包含纖維增強的彈性材料。2.根據權利要求1所述的飛行器發動機部件，其中，所述底涂層的厚度為25微米至50微米。3.根據權利要求1所述的飛行器發動機部件，其中，所述硅酮彈性體層的厚度為1,000微米至10,000微米。4.根據權利要求1所述的飛行器發動機部件，其中，所述耐磨層的厚度為150微米至500微米。5.根據權利要求1所述的飛行器發動機部件，其中，所述硅酮彈性體層包含一種以上填充材料，所述填充材料的平均截面寬度為10納米...

【專利技術屬性】
技術研發人員：西莫內，
申請(專利權)人：通用電氣阿維奧有限責任公司，
類型：發明
國別省市：