MDS涂层技术公司研发的防护涂层

2018-06-07 13:11:29 作者：本网整理来源：保障前沿分享至：

飞机、直升机、坦克等各种武器系统都在极其严酷的环境下作战使用，腐蚀和侵蚀防护是一个极其重要的问题。例如，这些系统中普遍采用的燃气涡轮发动机，腐蚀侵蚀就是一个严重问题。如下示意图，涡轮发动机叶片是腐蚀侵蚀最为突出、影响最大的。

叶片典型的侵蚀（腐蚀）机理和影响如下图所示。在高压高速腐蚀介质作用下，涡轮发动机压缩机叶片被腐蚀，不仅叶片厚度减小，而且其叶面弦长变短，直接影响发动机效率下降、动力减小，进而导致燃油消耗增加，可用性降低，使用费用增加。

MDS涂层技术公司发的抗蚀涂层技术已经在美国内外广泛应用，特别是在涡轮发动机防腐蚀中应用。研制和生产用于航空航天、民用和国防工业的燃气涡轮发动机的涂层技术。MDS涂层技术公司在加拿大和华盛顿特区都有专业的制造力量。MDS涂层技术与合作者、原始设备制造商以及用户一起工作，对腐蚀环境引起的挑战做出反应。MDS涂层技术公司解决腐蚀的方法是抗蚀涂层技术。公司专门针对燃气涡轮发动机环境开发了物理气相沉积涂层系统，有自动化的涂覆机。

如下图所示，是纳米结构的多层金属陶瓷基体的涂层。

应用MDS涂层技术公司的涂层系统为发动机零件制作的涂层，具有神奇的性能。如下图是对零件进行加速腐蚀侵蚀试验结果的对比。左图是未经涂覆的，试验后被打穿；右图是采用MCT技术加了涂层的，相同时间条件腐蚀试验后，表面仍然光滑，零件完好无损。

经过飞机、直升机等系统现场验证，取得很好的抗蚀效果。发动机压缩机寿命提高达10倍。以T64发动机为例。该发动机是用于H-53直升机的（如下图）该发动机在伊拉克战争的现场使用数据（无涂层和有涂层各60 架）对比如下：

未经涂覆涂层的发动机平均在翼时间113h；加涂层的发动机平均在翼时间达1100h。

可见，发动机使用寿命提高了10倍。国防部因此而节省费用超过10亿美元。

该项技术向其他发动机转移。在T56航空发动机上进行沙尘吸入试验，采用涂层与无涂层的进行对比，同样取得满意的结果：在吸过135磅（约69kg）沙尘后，无涂层与有涂层的叶片比较如下图。吸砂试验后发动机剩余动力的比较，无涂层的发动机轴马力由104%减小到88%，减小了16%；而有涂层的则由102%减小到97%，只减小5%。即有此种涂层的发动机经受沙尘作用后，动力变化只是无涂层的约1/3。有涂层的发动机可节省燃油1%～2%；预计增加发动机在翼时间5%。

对于商用航空涡扇发动机采用该涂层技术，同样可以大大减少叶片受到的侵蚀，减少运行中的燃油消耗0.5%～2%，提高其使用效率。至今，MDS涂层技术项目已在许多飞机和直升机、坦克通过了飞行（使用）试验和在评价/鉴定中。通过试验的包括：H-53直升机的T64发动机，H-46直升机的T58发动机，CH-47直升机的T55发动机，V-22通用直升机的AE1107发动机，H-53K直升机的GE38发动机，B737飞机的CFM56发动机，E170飞机的CE34发动机，M1A1坦克的AG1500发动机，A320飞机CFM56发动机。其他正在评价和鉴定的也有十余种。

该技术得到工业共同承认，2007年，以其对改善直升机可靠性、维修性和/或安全性的突出贡献获得美国直升机协会的奖励。2010年MDS涂层技术公司技术以其改善飞行安全性获得美国海军陆战队的奖旗。2013年，该技术项目获得美国能源部提名的研究与开发年度奖。这个年度奖被称为是“发明的奥斯卡”。该技术还通过2013年度的“环境安全技术验证计划”，这种验证项目的目的是鉴别和验证最有前途的创新和费用效益好的满足国防部最优先的环境要求的技术和方法。

结论和讨论

1 抗蚀涂层系统在严酷的环境在使用已经得到证明其节省费用和优越性：延长发动机的寿命，提高飞机可用性；减少使用费用，包括维修费用和燃油费用；提高安全性。

2 技术转移已经有很多好的对象。

3 工业界的观点和认识：技术转移的关键是在军种/组织中有“拥护者”；从技术获得好处的利益相关者和用户排列，按需安排；技术转移务必保持真实，保持推动力，“否定者”总是有的，并且破坏性的技术可能引起恐惧改变。

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责任编辑：韩鑫

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