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飛機蒙皮防腐涂料助力航空航天發展

    航空涂料是指用于飛機上的涂料。按使用部位可分為:飛機蒙皮涂料、飛機艙室涂料、飛機發動機涂料、飛機零部件涂料、特殊專用涂料(包括隔熱涂料、防火涂料和示溫涂料)等。飛機蒙皮是指包圍在飛機骨架結構外且用粘接劑或鉚釘固定于骨架上,形成飛機氣動力外形的維形構件。飛機蒙皮與骨架所構成的蒙皮結構具有較大承載力及剛度,而自重卻很輕,起到承受和傳遞氣動載荷的作用。蒙皮承受空氣動力作用后將作用力傳遞到相連的機身機翼骨架上,受力復雜,加之蒙皮直接與外界接觸,所以不僅要求蒙皮材料強度高、塑性好,還要求表面光滑,有較高的抗蝕能力。

    對于以金屬作為蒙皮材料的飛機而言,腐蝕損傷是飛機最嚴重的損傷形式之一,它嚴重威脅飛行安全。金屬表面可以采用金屬涂鍍層、表面處理以及陰極保護等專業技術進行腐蝕防護,但都較為繁瑣。因此,為飛機蒙皮材料提供涂料保護層是一種簡單而行之有效的方法。飛機蒙皮涂料是用在飛機蒙皮外表面的涂料,是用量最大的航空涂料品種之一,承擔著對飛機整體的防腐蝕保護作用,具有耐光、耐候、耐熱、耐沖擊等。針對飛機防護的特殊要求,所提供涂層必須具有全面的防腐能力,較強的耐化學介質,耐水滲透能力,足夠的耐磨性,柔韌性,耐候性,且附著力強,流平性好,色澤豐滿美觀等。

    然而,僅依靠一種涂料或單一涂層是難以滿足該要求的,所以需要多種涂料,分層配合,組成有效的飛機蒙皮涂層系統。一般來看,底漆主要有磷化底漆、環氧、聚氨醋涂料等,以環氧底漆最為常用,面漆常用熱塑性或熱固性丙烯酸漆、丙烯酸或聚酚 聚氨脂、醇酸或有機硅改性聚氨醋涂料等。作為高要求的涂料產品,飛機蒙皮涂料性能指標對飛機的飛行安全起著至關重要的作用。

   我國飛機蒙皮涂料開始于20世紀50年代。最初以C01-7長油醇酸涂料為主的醇酸類涂料得到廣泛的應用。20世紀70年代,我國航空涂料開始發展,中昊北方涂料院(原化工部涂料工業研究所)、北京621所、天津油漆廠均投入大量人力、物力進行研究。丙烯酸清漆、丙烯酸改性聚氨酯磁漆、聚氨酯磁漆和有機硅改性聚氨酯涂料產品相繼研究成功,并廣泛用于軍用新飛機的表面涂裝。目前,國內仍然還是以采用環氧底漆和聚氨酯(聚酯、丙烯酸和各種改性聚酯)面漆體系的飛機蒙皮涂料為主要品種,其技術性能達到GJB和MIL標準。


    隨著技術的進步,耐老化及耐沾污性能較好的氟硅、氟碳涂料也逐步被應用到飛機蒙皮涂料上。氟硅、氟碳類的蒙皮涂料雖然也有部分應用,但是其技術成熟度不足,耐沾污等性能仍無法滿足戰機日常維護要求,不能大規模生產和應用,目前只局限于小批量試用。隨著飛機航行速度不斷提高,機身氣動熱隨之提高,能長期經受220℃以上高溫的防腐蝕飛機蒙皮涂料是重要的發展方向。
  
    航空、航天涂料的技術發展與航天、航空工業的發展密切相關,飛行器、航天器技術迅猛發展,同樣需要并促進涂科技術的發展。中國將在今后10年中成為世界第2大商業飛機市場,僅次于美國。我國飛機蒙皮涂料從無到有、由小到大、由弱到強并不斷發展壯大,隨著飛機品種、材質、檔次、功能的改變和提高,航空、航天領域涂料的需求量也在不斷地提升,對涂層技術水平、服務能力提出了更高的要求。



來源:防腐涂料視界

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