表面防护材料

科技工作者之家 2020-11-17

表面防护材料指飞行器机体构件表面防腐蚀材料。表面腐蚀会削弱结构的静强度和疲劳强度,降低耐久性和寿命,危及飞行安全。表面腐蚀因素有材料对腐蚀环境敏感;机体密封失效;设计细节不合理;防护层损伤;修理措施不当。飞行腐蚀表现为表面钢螺栓及周围结构腐蚀,铝合金腐蚀坑,钢制推力销、转轴腐蚀,钢铆钉腐蚀,水溅、尘沙冲刷表面致防护漆层剩落等。机体结构材料按抗应力腐蚀、电化学腐蚀、剥落腐蚀、腐蚀疲劳要求选材和审定设计细节,表面用除层,起防护基体与装饰作用。

表面防护材料的要求抗辐射表面防护材料除应具有一般工业企业建筑物表面建筑材料的一些性能,如撞击强度、耐腐性、耐风化性及施CE方便、经济等条件外,还应符合下列几点要求:(1)耐化学腐蚀性好;(2)表面光滑;(3)不透水性强;(4)非离子型;(5)耐热性优良;(6)易于清洗。1

表面防护涂料的分类表面防护涂料俗称油漆,通常选用植物油,天然树脂或合成树脂作主体材料,其中以合成树脂的用量最大,如醇酸、酚醛、氨基、环氧、聚酯、乙烯、丙烯酸、有机硅、聚氨酯、过氯乙烯和醋酸纤维等,用它们配制的油漆的种类也很多,结合飞航导弹实际应用情况,介绍几种常用的油漆。

环氧漆的化学性能稳定,粘附力、韧性和电绝缘性能良好,漆膜坚硬耐磨,收缩率小。广泛使用的品种是锌黄或铁红环氧酯底漆及各色环氧硝基磁漆。某些环氧漆以胺类化合物作固化剂,有一定的毒性;以环氧酯为主体材料配制的油漆,耐久性较差,容易变色和粉化。过氯乙烯漆,这类漆的防潮、防霉、防盐雾和耐候性能较好。但耐热性能较差,只能在60℃左右使用。丙烯酸漆具有良好的附着力和耐候性,漆膜光亮平整,并有较高的强度和韧性,是一类使用方便的单组份快干漆。其不足是在受热后,表面产生发粘的现象,影响使用效果。有机硅漆,这类漆具有良好的防潮、防腐蚀和电绝缘性能,突出的特点是耐热性能优良,使用温度可达250~300℃,有些品种可在500℃,甚至更高的温度下使用。有机硅漆的涂敷工艺较复杂,并且要在150~200℃或更高的温度下固化,使其应用受到很大限制。2

涂料的涂敷工艺表面防护涂料常用的涂覆方法是手工刷涂、浸涂和喷枪喷涂,操作程序简单,设备投资较少,但漆层的质量不易控制,而在固化时,大量的有机溶剂挥发,污染周围的环境。除上述方法外,还有其他几种工艺方法。

1)高压无空气喷涂;

2)静电喷涂;

3)粉末涂装;

4)电沉积涂装。2

表面防护材料的应用在飞航导弹上,各种油漆的用量较大,从弹体到各种零部件,一般都采用油漆作表面防护材料。弹体表面经常选用环氧漆作防护材料,一般以锌黄环氧酯漆为底漆,环氧硝基漆为面漆。环氧酯漆与铝合金弹体结合良好,但耐久性较差,只宜作底漆使用;环氧硝基漆是快干型耐腐蚀漆,耐候性和耐油性较好。这两种漆配套使用,能够发挥各自的特长,应用于飞航导弹上,能很好地满足技术要求。丙烯酸漆的性能良好,某些型号的飞航导弹已选用此种油漆作表面防护材料,根据试验和应用情况。亦能很好地满足使用要求。

发动机系统的表面防护材料,主要选用耐热性能较好的有机硅漆。例如发动机尾喷管,其壳体外表温度可达400℃左右,涂敷有机硅耐热漆兼有表面防护和热防护双重作用。过氯乙烯漆用作飞航导弹某些零部件的表面防护涂料,如气瓶和助推器。这类漆的三防性能较好,适合在海洋气候条件下应用。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学

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