32. Механизм образования анодно-оксидных покрытий на Al и его сплавах.

Механизм образования анодно-оксидных покрытий

Все анодно-оксидные покрытия на алюминиевых сплавах пористые в той или иной степени. Рост анодной пленки продолжается до тех пор, пока скорость ее образования превышает скорость ее растворения. Максимальнзя толщина покрытия зависит от состава электролита и условий электролиза, особенно от температуры электролита, влияющей на скорость растворения покрытия.

Объем пор при сернокислотном анодировании составляет 30% объема пленки. Анодно-оксидное покрытие состоит из двух слоев: внешнего, пористого толстого слоя и тонкого внутреннего, который и является электроизоляционным, его называют барьерным, или диэлектрическим. Его толщина составляет 05...2 % (0,03...0,05 мкм) общей толщины покрытия. Этот слой образуется в начале анодирования при высоком значении напряжения и толщина барьерного слоя прямо пропорциональна рабочему напряжению и обратно пропорциональна растворимости оксида в данном электролите. При сернокислотном анодировании скорость роста покрытия составляет около 20 мкм/ч, а скорость растворения оксида 3 мкм/ч.

После соответствующей промывки в холодной, а затем в горячей воде детали загружают в ванну с горячей дистиллированной водой или с раствором, содержащим 100 г/л К₂Сr₂O₇ и 18 г/л Nа₂СО₃ (температура раствора 90-95^о С, продолжительность до 10 мин). Эта операция предназначена для гидратирования оксида и замыкания пор в результате увеличения объема окисла.

Анодно-оксидные покрытия образуются в результате окисления основного металла, в отличие от металлических и лакокрасочных покрытий они имеют надежное сцепление.

33. Особенность твердого анодирования.

Твердое анодирование - процесс электрохимического получения оксидных пленок, характеризующихся высокой твердостью, изностойкостью и жаростойкостью, которая значительно превосходит жаростойкость основного металла.

Это покрытие обладает хорошими электро-термоизоляционными свойствами, но, несмотря на хорошее сцепление твердых анодных пленок с основным металлом, они имеют значительную хрупкость, которая возрастает с увеличением толщины покрытия, поэтому процесс твердого анодирования не применяют для деталей, испытывающих ударные нагрузки. На деталях, подвергающихся твердому анодированию, не допускается надичие острых углов, кромок, заусенцев идругих заостренных мест, т. к. в этих зонах происходит значительный местный разогрев, что может привести к прожогу или растравливанию детали. Все углы скругляются радиусом ≥0,5 мм. Детали из листового материала толщиной < 0,3 мм не подвергают твердому анодированию. На резьбовых деталях вершину и впадину резьбы закругляют радиусом 0,2 мм.

Необходимо отметить, что кроме анодного оксидирования алюминиевые сплавы подвергают и химическому оксидированию.

34,35 Климатические и метеорологические особенности эксплуатации авиационной техники.

Авиационную технику эксплуатируют в различных климатических зонах. К процессам, определяющим климат того или иного пояса, относятся: приход и расход лучистой энергии на земной поверхности и в атмосфере; атмосферная циркуляция (воздушные течения с различным количеством тепла и влаги); вертикальный теплообмен и влагообмен в атмосфере. По этим признакам различают четыре климата: тропический, субтропический, умеренный, холодный.

Применительно к условиям эксплуатации техники территорию земного шара разделяют на 6 макроклиматических зон: тропич влажную, тропическую сухую, тропическую морскую, умеренную, умеренно-холодную морскую и холодную.

Для климата влажных тропиков характерны высокие среднегодовые показатели: температура, влажность воздуха и освещенность, Для эксплуатации во влажном тропическом климате требуется наиболее надежная защита авиационной техники от атмосферных воздействий.

Для зон с тропическим климатом характерны не только высокие среднегодовые температура и влажность, но и более высокая освещенность, что объясняется большей продолжительностью пребывания солнца на высотах свыше 550 в странах экваториального района.

В атмосфере различают пять слоев. Это такие слои, как тропосфера (0-11 км), стратосфера (11-35 км), мезосфера (35-80 км), термосфера (80-800 км) и экзосфера (свыше 800 км). Между ними находятся переходные слои. Одним из таких переходных слоев между тропосферой и стратосферой является тропопауза.

В тропосфере и стратосфере температурное поле распределяется следующим образом. Скорость понижения температуры до высоты 11 км равна 6,50С/км, с высоты 11 км до 25 км температура остается неизменной, а затем довысоты 47 км повышается на 3,50С/км. Однако это условные границы атмосферных слоев и условные температуры. На самом деле нижняя граница стратосферы в полярных областях лежит на высоте 8-9 км, а в тропиках - на высоте17-18 км. Верхняя граница стратосферы доходит до высоты примерно 50 км в зависимости от географической широты.

По мере удаления от поверхности Земли изменяется не только температура, но также освещенность и электрические характеристики атмосферы.

Выпадение осадков приводит не только к изменению напряженности электрического поля Земли в данной зоне, но и может служить причиной эрозионного разрушения покрьrrия. Полет со скоростью 800 км/ч в дождевой полосе с интенсивностью осадков 25,4 мм/ч вызывает за 40 мин полное разрушение неопренового покрытия толщиной 0,3 мм на обтекателе.

Частички пыли, песка, снежинки, rpaд, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, оказывают абразивное воздействие на поверхности летательного аппарата, особенно на лобовые кромки крыла, стабилизатора, воздушного киля, лопаток компрессора двигателя, лопастей вертолета. Интенсивность эрозионного износа зависит от скорости и угла соприкосновения абразивных частиц с поверхностью. В ряде случаев лакокрасочные покрытия являются единственным способом защиты поверхности от эрозионного разрушения.