کاربرد نمک های پلاتین در آبکاری تیغه‌ی توربین ها

تیغه های توربین بخش مهمی از موتور جت هواپیماها و همچنین توربین‌های مورد استفاده در تولید برق در نیروگاه‌ها هستند که از انواع سوپر آلیاژها ساخته می‌شوند. اصطلاح "سوپر آلیاژ" برای توصیف گروهی از آلیاژهای توسعه یافته استفاده می‌شوند که در ساخت موتورهای هواپیمای جت، توربین های تولید انرژی، موتورهای موشکی و همچنین در کارخانه های شیمیایی و پالایش نفت کاربرد دارند.

این آلیاژها معمولاً شامل 50 تا 70 درصد نیکل (Ni)، 8 تا20 درصد کروم (Cr)، 5 تا 20 درصد کبالت (Co) و درصد کمی از عناصر مولیبدن (Mo)، آلومینیوم (Al)، تیتانیوم (Ti) و تنگستن (W) هستند و به گونه ای طراحی شده اند که از استحکام مکانیکی و مقاومت بالایی در برابر تخریب محیطی، به عنوان مثال، اکسیداسیون و خوردگی گرم برخوردار باشند. علاوه بر این، سوپر آلیاژها در دمای پایین شکل پذیری خوبی دارند و پایداری سطح عالی را ارائه می‌دهد.

یک موتور توربین با وارد کردن گازهای احتراق داغ در یک محفظه شامل مجموعه‌ای از تیغه‌ها کار می کند و باعث می شود که آنها در محدوده 10000 تا 20000 دور در دقیقه بچرخند. همچنین افزایش قدرت موتور و بهبود بهره وری سوخت، دمای عملیاتی را به فراتر از 1000 درجه سانتیگراد و حتی بالاتر از 2000 درجه سانتیگراد می‌رساند که منجر به نرخ‌های سایش قابل توجهی می‌شود، به این معنی که تنش‌های وارد بر تیغه‌های توربین بسیار زیاد است به همین دلیل آنها باید در دماهای بسیار بالا و شرایط بسیار خورنده مقاوم باشند. یک سیستم خنک کننده پیچیده همراه با یک پوشش مانع حرارتی برای جلوگیری از ذوب شدن، اکسید شدن و خوردگی اجزای تیغه در چنین شرایط شدیدی ضروری است.

به طور کلی، در موتورهای جت هواپیما، انتظار می‌رود که تیغه‌های توربین فشار قوی ( تیغه‌های HPT) حدود 30000 ساعت دوام داشته باشند، در حالی که برای تولید برق در توربین‌های نیروگاه، این رقم می‌تواند بین 50000 تا 75000 ساعت متغیر باشد. تیغه های HPT در موتورهای جت معمولاً در طول عمر خود تحت یک نوسازی قرار می گیرند. در کاربردهای تولید برق، بسته به عمر مورد نظر می توان یک یا دو نوسازی انجام داد. همانطور که عکس‌های شکل‌های 1 تا 3 نشان می‌دهند، تیغه‌های توربین می‌توانند در همه شکل‌ها و اندازه‌ها باشند. به اندازه قابل توجه تیغه های توربین که به وضوح در شکل 2 دیده می شود توجه کنید.

 

 

 

مهندسی دقیق تیغه‌های توربین یک دستاورد بسیار پیشرفته است که از روش‌های ریخته‌گری، همراه با عملیات ماشینکاری پیچیده برای ایجاد محصولی با ابعادی بسیار ظریف و دقیق، استفاده می‌کند. البته تولید چنین قطعات دقیقی هزینه بر است؛ از این رو، هر فناوری که بتواند عمر محصولات را به حداکثر برساند، هم برای سازندگان موتور هواپیما و هم برای کاربران توربین های تولید انرژی مورد توجه قرار خواهد گرفت. پوشش های فلزی ویژه ای توسعه یافته اند، مانند پوشش‌های کامپوزیت پلاتین، که برای کمک به محافظت از قطعات توربین در برابر این شرایط شدید استفاده می شوند.

این پوشش‌ها اغلب برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی گرم و کاهش سطح اکسیداسیون استفاده می‌شوند و به اجزای ساخته شده از سوپر آلیاژها اجازه می‌دهند تا برای مدت طولانی بدون نیاز به تعویض یا تعمیر استفاده شوند. پوشش کامپوزیت پلاتین-آلومیناید دارای خواص فیزیکی فراتر از پلاتین است. این پوشش کامپوزیت در برابر حرارت بسیار بالا مقاوم است و طول عمر تیغه‌های توربین را سه تا چهار برابر افزایش می دهد. علاوه بر این، با این روش تیغه ها قابل بازیافت می‌شوند زیرا می‌توان لایه‌ی پوشش را جدا کرد و پس از رفع سایش و آسیب دیدگی تیغه را دوباره پوشش داد. در نتیجه، تیغه‌ها تا زمانی که عمر خستگی و مقررات قابلیت پرواز اجازه دهد، دوام خواهند داشت.

محافظت ارائه شده توسط پوشش های پلاتین-آلومیناید به دلیل تشکیل یک لایه آلومینا (Al2O3) است که در دمای بالا با فرآیند انتشار بسیار آهسته رشد می کند. ناخالصی های گوگرد، کلر و فسفر می توانند به سطح مشترک بین آلیاژ و لایه آلومینا نفوذ کنند، سطح مشترک را ضعیف کرده و لایه اکسید محافظ را تخریب کنند. به همین دلیل، به یک فرآیند آبکاری نیاز داریم که غلظت ناخالصی‌های موجود را کاهش دهد. به طور معمول تیغه های توربین در هواپیما و توربین های تولید انرژی با یک رسوب پلاتین پوشش داده می‌شوند. این پوشش های پلاتین معمولاً 5 میکرون ضخامت دارند و متعاقباً در فرآیند انتشار بسته قرار می گیرند تا یک رسوب کامپوزیت پلاتین-آلومیناید با خواص فیزیکی فراتر از پلاتین تشکیل شود. در این فناوری معمولاً از هگزا کلرو پلاتینیک اسید، نمک پلاتین P یا نمک پلاتین Q در الکترولیت های آبکاری استفاده می شود. بسیاری از این فرایندهای آبکاری شامل استفاده از آمونیاک در دماهای بالا و زمان‌های طولانی آبکاری برای ایجاد رسوبی با کیفیت مورد نظر است.

 متخصصان ما در شرکت نیوساد صنعت پارت، دانش پایه خود را برای ارائه ی خدمات گسترده در زمینه ی پوشش دهی انواع سطوح بوسیله ی آبکاری الکتریکی به کار گرفته اند تا بهترین و با کیفیت ترین نتایج را در اختیار شما مشتری گرامی قرار دهیم. ما روشی بهینه را برای همه اندازه ها و انواع سطوح در زمینه های فنی به کار می گیریم. صنعت ما، صنعت آبکاری، تکمیل سطح و مهندسی سطح، همیشه در تلاش است تا نه تنها عملکرد فرآیند را بهبود بخشد، بلکه بیشتر و بیشتر خواسته ها را به سمت تدوین فن‌آوری های سبزتر سوق دهد.

برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

تلفن:09132278204+
تلفن:09131062981+

ایمیل: info@newsaadsanat.com