Neuartige Methode zum Schutz von Luftfahrzeugen
In einer neuen Arbeit wurden mehrschichtige Polyurethan-Kieselsäure-Gradientenbeschichtungen durch Dotierung mit Kieselsäurepartikeln unterschiedlicher Größe und Konzentration hergestellt, um die Hitzeübertragung zu verhindern und die Stoßfestigkeit zu verbessern.
Verbundwerkstoffe, die in der Luftfahrt eingesetzt werden, sind anfällig für mechanische und thermische Schäden durch Partikeleinschläge bei hohen Geschwindigkeiten. In einer neuen Arbeit wurde eine Reihe von Gradientenbeschichtungen aus Polyurethan-Kieselsäure mit verschiedenen Kieselsäurepartikelgrößen und Konzentrationsgradienten auf Epoxidharzmatrix-Verbundwerkstoffen durch pneumatisches Sprühen hergestellt. Die Ergebnisse der Korund-Aufprall- und Wärmedämmungsversuche zeigten, dass die mehrschichtigen Gradientenbeschichtungen die Partikelaufprallfestigkeit und die Wärmedämmung verbesserten. Die Beschädigung wurde unter dem Schutz der verbesserten Gradientenbeschichtungen auf <1 % der beschädigten Fläche und des Dickenverlusts reduziert, was auf eine ausgezeichnete Partikelschlagfestigkeit hindeutet.
Breite Anwendungsmöglichkeiten
Die Beschichtungen blieben bei einem Hochgeschwindigkeitsaufprall von Partikeln intakt, was die Schutzleistung der Beschichtungen bestätigte, indem eine Situation simuliert wurde, in der die Beschichtungen von Partikeln getroffen und gleichzeitig erhitzt wurden. Die so hergestellten Gradientenbeschichtungen können den Aufprallschutz und die Wärmedämmung von Verbundwerkstoffen wirksam verbessern und bieten ein breites Anwendungsspektrum.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 179, Juni 2023, veröffentlicht.