燃料油和航空潤滑油結(jié)焦對航空發(fā)動機(jī)的影響
發(fā)布日期:2020-05-20 瀏覽量:
無論是航空燃油還是航空潤滑油,在航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行的過程中都會產(chǎn)生氧化變質(zhì)、雜質(zhì)沉積和結(jié)交現(xiàn)象,高溫環(huán)境下更是如此。這對發(fā)動機(jī)的壽命乃至整個(gè)飛機(jī)的運(yùn)行安全都有很大影響。
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當(dāng)然,這些雜質(zhì)不僅僅來自航空燃油/潤滑油本身,也來自于金屬表面損耗。例如高溫下燃油管的內(nèi)表面可因高溫下燃油擴(kuò)散而損壞,會形成固態(tài)熱解焦炭沉積物,再加上各晶間腐蝕,從而降低管的材料性能。然后經(jīng)過反復(fù)的熱疲勞之后,會縮短該部位的使用壽命,甚至阻塞油管/漏油,從而導(dǎo)致重大故障。
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工作人員通過電子掃描顯微鏡(SEM),對鋼和Ti制件進(jìn)行能量色散X射線光譜(EDX)、拉曼光譜和X射線光電子光譜(XPS)掃描。發(fā)現(xiàn)碳元素(C)的沉積最為顯著。而這些沉積物主要來源于下列成分:
烴類燃料/潤滑劑在高溫下產(chǎn)生的熱解碳
燃料和潤滑劑基礎(chǔ)油和添加產(chǎn)生的熱降解物。
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而高溫環(huán)境是導(dǎo)致這類化學(xué)反應(yīng)/變質(zhì)的主要原因。而合成蠟成分的航空煤油/潤滑油比傳統(tǒng)石油基的油料更容易產(chǎn)生沉積。
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而石油燃料中所含的硫則具備高腐蝕性。含硫化合物的腐蝕性也與熱分解、變質(zhì)相關(guān)。產(chǎn)生的致硫化氫甚至是硫化氫腐蝕鎳-鉻-鐵(Ni-Cr-Fe)合金,都會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)制件的晶界脆化。從而減少其使用壽命,并帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。而如果能將硫含量從0.1%降低至0.01%,可以有效抑制大多數(shù)金屬表面上金屬硫化物的形成。
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控制結(jié)焦現(xiàn)象、延長使用壽命、降低事故風(fēng)險(xiǎn),必須從根本上解決這些問題,于是促成了各類合成酯類航空潤滑油和燃料的技術(shù)發(fā)展。