在现代飞机、航空发动机或航空仪表中,特别是在航宇器,如宇宙飞船、人造卫星中,有不少旋转零件都要求有良好的润滑,但往往由于封存过久、环境温度过高或太空挥发等原因,普通油脂润滑剂已不再适用,从而提出以固体润滑剂代替。试验表明,用离子镀来制作固体润滑膜,比现有其他方法为优。不但附着力强,镀层又薄又匀,不影响零件的尺寸精度和公差配合。经济性也好,少许润滑材料即可镀很大面积。润滑膜的质量也较好,摩擦系数小,使用寿命也长。例如有一个人造卫星上的精密轴承,未镀前工作寿命仅为几分钟,根本无法使用;但是经离子镀固体润滑膜后,则可在飞行中可靠地工作数千小时之久。离子镀不仅能够镀许多种常温固体润滑材料,而且还能镀复各种高温固体润滑材料,有的甚至可以在摄氏八百度以上的高温下发挥良好的润滑作用。可镀的固体润滑材料有银、金、铜、铅、铅锡合金、氟化物等。
真金不怕火炼
航空零件,特别是许多发动机零件往往需要在高温下工作。例如涡轮叶片及导向叶片工作温度通常在摄氏一千度左右,有的甚至达摄氏一千四百度。神话小说《西游记》里孙悟空被太上老君放在炉内烧炼时,恐怕也达不到这么高的温度吧。现代航空发动机零件在这样高的温度下工作,仅仅依赖零件基体材料本身的性能是很难满足要求的。那么,发动机零件怎样才能不怕高温烧蚀呢?目前除在零件结构上采取措施(如采用空心冷却叶片、发散冷却叶片等)以外,大都需用耐热镀层进行保护。离子镀对于沉积耐热膜有相当多的优点,能镀各种高熔点材料,如氧化铝、氧化硅、氧化铍、铪合金等。合金镀层的成份也比较容易控制,适合于镀成分较复杂的耐热合金,如铁铬铝钇,钴铬铝钇或镍铬铝钇合金等。
目前涡轮叶片是试图采用离子镀耐热镀层的主要对象。据悉,有一种叶片用此法镀复一种镍铬铝钇合金后,其高温工作寿命比镀铝提高了三倍。适于采用离子镀耐热镀层的发动机零件还有涡轮盘、气缸活塞零件等。有些零件经过这种先进工艺处理后,可在高温下工作上千小时。