В двух предыдущих статьях мы рассмотрели прогресс исследований в области технологий защиты от коррозии и морской среды. В этом выпуске основное внимание уделяется другой категории суровых условий: -чрезвычайно холодным и высоким-высотным условиям-, а также соответствующим проблемам с коррозией и защитой.
По сравнению с обычными климатическими условиями, чрезвычайно холодные и высокогорные регионы-представляют собой гораздо более суровые условия. Высокие-районы характеризуются резкими перепадами температур и высоким уровнем радиации. Низкие температуры и сильные ветры также являются определяющими особенностями полярного климата. Например, температура в Арктике может опускаться до -60 градусов, а скорость ветра достигать 50 м/с. Кроме того, в полярной среде часто присутствуют ледяные обломки и абразивные частицы льда, которые еще больше усугубляют деградацию материала.
Органические анти-коррозионные покрытия, используемые в чрезвычайно холодных и-высотных регионах, включают традиционные эпоксидные покрытия, алкидные покрытия и полиуретановые покрытия. Верхние покрытия из акриловой смолы также обладают хорошей атмосферостойкостью и превосходным сохранением блеска по сравнению с эпоксидными и алкидными покрытиями, что делает их пригодными для применения при низких-температурах. Хотя эти среды обычно холодные и сухие, высокие концентрации озона и сильное ультрафиолетовое излучение ускоряют старение покрытия, что приводит к снижению адгезии, обесцвечиванию, мелению и потере блеска.
Основное направление исследований в условиях экстремально холодных условий – технология защиты от обледенения-, целью которой является уменьшение прилипания льда к поверхностям покрытий. Противообледенительные покрытия обычно делятся на три категории: защитные покрытия, ледофобные покрытия и супергидрофобные покрытия. Исследования показали, что золь-гельные-анти-обледенительные покрытия с медленным-высвобождением могут значительно снизить прочность сцепления со льдом. Покрытия на основе силикона-также продемонстрировали эффективные ледофобные свойства и являются одними из немногих коммерчески жизнеспособных ледофобных решений. Однако большинство противообледенительных покрытий основаны на супергидрофобных поверхностях. Например, было показано, что наноразмерные фторуглеродные покрытия эффективно задерживают образование льда.
Коррозионное растрескивание металлического оборудования и компонентов под напряжением — еще одна серьезная проблема защиты от полярной и-высотной коррозии. Коррозия под напряжением обычно возникает при относительно низких нагрузках и умеренно агрессивных средах, однако отказ может быть внезапным и очень разрушительным. В конструкциях самолетов такие компоненты, как дверные рамы, лонжероны крыльев и ступицы пропеллеров, особенно уязвимы к коррозионному растрескиванию под напряжением, что может привести к серьезному повреждению конструкции.
В высокогорной-пустынной местности эрозия песка и пыли создает серьезные проблемы изнашивания военной техники, систем и бортовых устройств. Песок и гравий, увлекаемые турбулентным потоком воздуха, создаваемым винтами вертолета, могут разрушить движущиеся компоненты, металлические поверхности и защитные покрытия. Мелкие частицы пыли могут легко проникнуть внутрь самолета, повредив точные металлические конструкции и электронные системы. Для защиты обшивок из алюминиевых сплавов и других металлических конструкций, подвергающихся песчаной эрозии, системы композитных покрытий с эластичными полиуретановыми верхними покрытиями доказали свою эффективность против абразивного износа. Кроме того, -наплавленные лазером покрытия из сплавов на основе меди-и никеля-, известные своей высокой твердостью и превосходной износостойкостью, используются для замедления-вызванных износом отказов в таких компонентах, как кольца противооткатного механизма артиллерии.
