空客正在發(fā)展一種新的耐蝕不銹鋼“CRES”，用于飛機起落架;

 

    哈佛大學工程與應用科學學院（SEAS）的光滑防腐蝕涂料項目也提高鋼的強度;

 

    波音研究的輕于空氣的微格金屬（與聚合物比較）,旨在應用于包括飛機內(nèi)飾的用途。

 

 

    空中客車公司正在與起落架制造商梅西埃道蒂、鋼和鈦合金研發(fā)商卡朋特技術(shù)公司以及謝菲爾德大學先進制造研究中心（AMRC，羅瑟勒姆，英國）合作開發(fā)新的耐蝕不銹鋼“CRES”。據(jù)空客稱，“CRES”消除了需要使用傳統(tǒng)的鎘和鉻酸鹽涂層，而代之以固有耐腐蝕金屬。有強度與現(xiàn)有鋼材相當，成本可能僅為鈦合金一半，且由于改進了耐腐蝕性、斷裂韌性和應力開裂，具有降低成本的進一步潛力。它是針對未來飛機起落架取代鋼和鈦合金開發(fā)的。復合材料在金屬置換方面取得了重大進展得益于這些相同的品質(zhì)。九架A320飛機主起落架組件用“CRES”鍛件制成，且材料正進一步發(fā)展，包括建立工業(yè)化生產(chǎn)途徑。目前兩個組件已完成精整，團隊希望開展“CRES”起落架服役評估。

 

    改進防腐蝕涂料

 

    用更傳統(tǒng)的途徑來減輕鋼鐵和其他金屬的腐蝕缺陷也得到一些超級性能的技術(shù)。哈佛大學工程和應用科學學院的研究人員約翰•a•保爾森已經(jīng)開發(fā)出一種納米多孔氧化鎢涂層，據(jù)稱排斥任何一種液體，即使服役環(huán)境持續(xù)惡劣的結(jié)構(gòu)。工程和應用科學學院（SEAS）研究人員指出，隨著鋼鐵的發(fā)展，鋼鐵表面仍然基本未變，仍容易受到海水、鹽和研磨材料如沙石的腐蝕。在喬安娜Aizenberg教授的帶領(lǐng)下，該團隊于2011年開發(fā)出了光滑液體灌注多孔表面，現(xiàn)在聲稱“滑鋼”已獲大量訂購，且比任何此前開發(fā)的防腐涂料更耐用。

 

    關(guān)鍵是表面工程，使材料的設(shè)計可以執(zhí)行多個，甚至相互矛盾的功能，而未發(fā)生其固有的性能退化。電化學沉積——已經(jīng)被廣泛用于鋼鐵生產(chǎn)的超薄薄膜，用于在鋼鐵表面沉積成千上萬的小型而粗糙的氧化鎢區(qū)。這些區(qū)域不僅提供憎水表面，也使鋼強度提高。涂層鋼可應用于醫(yī)療工具和設(shè)備，3D打印技術(shù)，甚至可能是建筑和船只。

 

    雖然許多出版物最近宣布這一進展，它實際上近十年以前就開始了，復合材料世界在2011年對其進行了報道。有趣的是，它開始作為聚合物系統(tǒng)。雷切爾帕克在2013年寫了一大篇文章：“微點陣結(jié)構(gòu)”，這就解釋了技術(shù)很好。所有初始的微晶格結(jié)構(gòu)是關(guān)于樹脂光反應單體和紫外線的相關(guān)研究。

 

    平行的紫外線直接照射到光反應單體樹脂上，通過成千上萬的小洞,一個掩膜和一層石英，形成自動傳輸?shù)墓饷艟酆衔锊▽?，這反過來形成微點陣結(jié)構(gòu)。該項研究成果是由HRL實驗室（馬里布，加州，美國）研究出來的，該實驗室由波音公司（芝加哥,美國）和通用汽車（General Motors）（美國底特律）共同擁有。我感興趣的是，波音公司宣傳其開發(fā)的技術(shù)成為世界上最輕的金屬，潛在的用途是替代目前應用的飛機內(nèi)飾材料。

 

    同時，商業(yè)化公司——點陣材料公司已于2011年成立，這種點陣材料除在航空航天和汽車之外，已經(jīng)宣布贏得合同由美國國家橄欖球聯(lián)盟,通用電氣和下盔甲,開發(fā)在足球頭盔中用點陣塑料代替泡沫。材料將吸收沖擊能量，限制峰值負荷，據(jù)稱可以增強“智能晶格”檢測和傳輸數(shù)據(jù)，這可能會進一步提高頭盔的設(shè)計和性能的影響。他們也允許更多的空氣流，因此，比當前的泡沫材料更透氣。

 

    由于微晶格結(jié)構(gòu)，點陣材料看到幾乎無限的潛力，似乎沒有被塑料、金屬或其他材料束縛住。但回到我們開始，波音公司認為其最大的賣點在微晶格金屬。復合材料確實有新的競爭，但也可能是新的機會。