本實(shí)用新型涉及航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜。

背景技術(shù)：

航空渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，屬于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，低速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)效率要高于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，因此，對(duì)中低速飛機(jī)或者低速飛機(jī)，如反潛機(jī)、巡邏機(jī)、滅火飛機(jī)等，尤其適用，并部分應(yīng)用于支線客機(jī)和運(yùn)輸機(jī)。渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的螺旋槳部分位于發(fā)動(dòng)機(jī)前部，暴露于外部，極易受到惡劣天氣的侵蝕，如執(zhí)行任務(wù)過程中，必然會(huì)遭遇風(fēng)沙、砂石天氣情況，特別是干燥的沙漠、戈壁地區(qū)，這一危害會(huì)大量提升，會(huì)給螺旋槳槳葉的使用壽命帶來極大挑戰(zhàn)，嚴(yán)重影響其實(shí)用效果，這一危害集中在兩點(diǎn)：一是疲勞損傷，一是沖蝕損傷，疲勞損傷通過改性槳葉材料組成或其他辦法可以逐步解決。

本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)象中較難處理的沖蝕損傷，通過提高耐摩擦能力，在槳葉表面鍍制多層數(shù)微米厚的以提高耐摩擦性能、耐沖蝕性能為目的的多層膜系，旨在通過表面改性技術(shù)，大幅提升槳葉使用壽命，減少?zèng)_蝕現(xiàn)象發(fā)生。常規(guī)辦法采用通過簡(jiǎn)單提高硬度來解決耐摩擦和耐沖蝕性能的辦法會(huì)因?yàn)闅庀蟋F(xiàn)象的多變，造成提高槳葉預(yù)期壽命的目的較難奏效。

一般用于渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的高硬度膜在耐摩擦和耐沖蝕性能方面不能滿足實(shí)際需求，考慮到航空飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)壽命和安全嚴(yán)重影響到飛行安全問題，結(jié)合復(fù)雜環(huán)境使用情況，采用梯度變化的膜層結(jié)構(gòu)、多種耐摩擦材料和工藝的有效結(jié)合，提升螺旋槳槳葉的使用壽命，使槳葉具備優(yōu)秀的耐摩擦能力、耐沖蝕能力和耐腐蝕能力。目前，缺乏一種具備優(yōu)秀耐摩擦耐沖蝕能力的用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種具備優(yōu)秀耐摩擦耐沖蝕能力的用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：本實(shí)用新型的一種用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜，所述用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜由內(nèi)向外依次為槳葉基底、過渡層、高硬度膜層和耐摩擦耐沖蝕膜層；所述槳葉基底為渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉；所述過渡層為金屬鈦層或金屬鉻層，所述高硬度膜層由內(nèi)向外依次為氮化鈦層、氮化鋯鋁鈦層，所述耐摩擦耐沖蝕膜層由內(nèi)向外依次為氮化硅鈦層、氮化硅層。

進(jìn)一步地，所述槳葉基底為鈦合金。

進(jìn)一步地，所述過渡層的金屬鈦或金屬鉻層的厚度為12～30nm，提高膜層附著力，所述氮化鈦層的厚度為1～1.3μm，所述氮化鋯鋁鈦層的厚度為1.2～1.8μm，所述氮化硅鈦層的厚度為1.5～2.0μm，所述氮化硅層的厚度為0.8～1.2μm。

有益效果：本實(shí)用新型具備優(yōu)秀耐摩擦耐沖蝕能力，表面硬度大于3300HV。本實(shí)用新型具備優(yōu)秀的高硬度性能，并有較低的摩擦系數(shù)，通過合理調(diào)整各膜層工藝參數(shù)、膜層厚度及各元素之間匹配比例，可主動(dòng)調(diào)整膜層性能參數(shù)，本實(shí)用新型的耐摩擦耐沖蝕膜層可滿足渦槳飛機(jī)在極端天氣下頻繁使用的需求，并有效提高渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉至原來3～5倍以上壽命。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型膜系采用金屬、金屬氮化物和非金屬氮化物組成，金屬層用于過渡同時(shí)提高膜層附著力，氮化鈦、氮化鋯鋁鈦、氮化硅鈦、氮化硅等氮化物有較高的耐摩擦和耐腐蝕性能，并具備較高的硬度。

(2)本實(shí)用新型提高了耐摩擦耐沖蝕性能，各層之間無明顯界限，采用梯度變化特點(diǎn)，各層膜層元素之間金屬含量、膜層結(jié)構(gòu)梯度變化，且氮?dú)夂恳渤侍荻茸兓?，進(jìn)一步提高膜層耐摩擦性能，特別是耐沖蝕能力。

(3)膜層最外層為氮化硅膜層，可提高整體膜層的耐摩擦性能、耐腐蝕性能，并可進(jìn)一步提高膜層在風(fēng)沙、砂石天氣情況下的耐沖蝕性能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的示意圖；

其中，0槳葉基底，1過渡層，21氮化鈦層，22氮化鋯鋁鈦層，31氮化硅鈦層，32氮化硅層。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本實(shí)用新型的一種用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜，所述用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜由內(nèi)向外依次為槳葉基底0、過渡層1、高硬度膜層和耐摩擦耐沖蝕膜層。

所述槳葉基底0為鈦合金。

所述槳葉基底0為渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉；所述過渡層1為金屬鈦層或金屬鉻層，所述高硬度膜層由內(nèi)向外依次為氮化鈦層21、氮化鋯鋁鈦層22，所述耐摩擦耐沖蝕膜層由內(nèi)向外依次為氮化硅鈦層31、氮化硅層32。

所述過渡層的金屬鈦或金屬鉻層的厚度為12nm，提高膜層附著力，所述氮化鈦層21的厚度為1.3μm，所述氮化鋯鋁鈦層22的厚度為1.2μm，所述氮化硅鈦層31的厚度為2.0μm，所述氮化硅層32的厚度為0.8μm。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：本實(shí)用新型的一種用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜，所述過渡層的金屬鈦或金屬鉻層的厚度為30nm，提高膜層附著力，所述氮化鈦層21的厚度為1μm，所述氮化鋯鋁鈦層22的厚度為1.8μm，所述氮化硅鈦層31的厚度為1.5μm，所述氮化硅層32的厚度為1.2μm。

實(shí)施例3

實(shí)施例3與實(shí)施例1的區(qū)別在于：本實(shí)用新型的一種用于航空渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)槳葉的耐摩擦耐沖蝕膜，所述過渡層的金屬鈦或金屬鉻層的厚度為20nm，提高膜層附著力，所述氮化鈦層21的厚度為1.1μm，所述氮化鋯鋁鈦層22的厚度為1.6μm，所述氮化硅鈦層31的厚度為1.8μm，所述氮化硅層32的厚度為1.0μm。

盡管本文較多地使用了槳葉基底0，過渡層1，氮化鈦層21，氮化鋯鋁鈦層22，氮化硅鈦層31，氮化硅層32等等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。