В Перми изучили, какие реагенты эффективны для очистки лопаток авиадвигателя
Лопатки газотурбинного двигателя в процессе эксплуатации подвергаются постоянному агрессивному воздействию, из-за чего на их поверхности образуются нагар, оксидная пленка и микротрещины. Для восстановления характеристик лопаток необходимо их качественно очищать. Существующие моющие средства справляются с поверхностными отложениями, но не убирают такие химически стойкие оксиды металлов, как оксиды алюминия, титана, вольфрама, хрома и никеля. Их очистка требует более тщательного изучения и подбора параметров. Ученые Пермского Политеха изучили процесс удаления таких устойчивых оксидов галогенидсодержащими составами и доказали их перспективность для восстановления поверхности лопаток газотурбинного двигателя.
Статья с результатами опубликована в журнале «Южно-Сибирский научный вестник». Исследование проведено при финансовой поддержке в рамках программы развития передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения».
Сопловые лопатки – это важная часть авиационного двигателя. В процессе эксплуатации они подвергаются воздействию высоких температур, механическим нагрузкам и коррозии. Из-за агрессивных факторов на их поверхности образуются нагар, оксидный слой металлов, а также повышается вероятность образования микротрещин.
Моющие и чистящие средства очищают нагар, но не справляются с оксидным слоем компонентов сплава. Механические способы очистки не удаляют оксиды в полной мере в труднодоступных частях лопаток.
Наиболее перспективны химические методы, которые включают применение специальных растворителей, кислот или других веществ, способных растворять или разрушать отложения на поверхности лопаток. Однако такой способ требует более тщательного изучения и подбора оптимальных параметров для качественного удаления оксидной пленки. Особенно это касается стойких оксидов алюминия, титана, вольфрама, хрома и никеля. Из-за их разной химической природы сложно подобрать подходящие реагенты.
Ученые Пермского Политеха изучили эффективность очистки поверхности сопловой лопатки авиационного двигателя галогенидсодержащими составами, а именно газообразным фтороводородом, плавиковой и соляной кислотой.
«Мы провели термодинамический анализ, который позволил установить вероятность и подходящие температурные условия для протекания химической реакции оксидов с такими галогенидами. На его основе экспериментально выявили, какие вещества воздействуют на химически устойчивые оксиды металлов», – рассказывает Дарья Фомина, аспирант кафедры химические технологии ПНИПУ.
Для исследования политехники использовали образцы сопловой лопатки газотурбинного двигателя, которые специально предварительно окисляли для образования оксидной пленки с нужными компонентами. Далее образцы поочередно взаимодействовал с очищающими составами, после чего ученые изучали морфологию их поверхности и изменения элементного состава.
Результаты показали, что газообразный фтороводород активно реагирует с оксидом алюминия и вольфрама, за счет чего в четыре раза уменьшается содержание кислорода на поверхности и тем самым разрушается основная структура оксидной пленки. Однако для завершения процесса очистки ученые рекомендуют проводить дополнительную стадию восстановления водородом.
«Плавиковая кислота также реагирует с компонентами сплава, но уже в меньшей степени. А обработка поверхности лопаток соляной кислотой эффективно разрушает оксидную пленку никеля и хрома до содержания кислорода менее одного процента. Эти кислоты лучше использовать при комбинированном методе очистки, где обработка будет осуществляться в несколько стадий», – объясняет Владимир Пойлов, профессор кафедры химических технологий ПНИПУ, доктор технических наук.
Исследование ученых ПНИПУ доказало, что галогенидсодержащие реагенты активно реагируют с продуктами коррозии авиационных сплавов. Результаты экспериментов полезны для качественной очистки лопаток авиационного двигателя от оксидного слоя.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно