第7章 飞机表面的防腐蚀涂层系统
飞机腐蚀与防腐剂的使用
个原因是防腐剂的闪点较低。在温度稍高时，防腐剂会释放处可燃气体。这种气体与空 气混合达到一定比例后会发生爆炸。因此防腐剂太厚会降低飞机的防火性能。同时由于 防腐剂的熔点较低、固化时间较长、粘性大，会吸附一些脏物及杂质，防腐剂太厚会进 一步增加飞机重量并降低其防火要求。 3．不能喷涂防腐剂的飞机区域
在使用防腐剂时，要注意不能将防腐剂喷涂到以下飞机区域： z 飞机操纵钢索、滑轮、含特氟隆涂层的轴承。这是因为防腐剂在低温下会硬化，
满足 BMS 3-29 规范的防腐剂有 AV-30。它的性能参数如下：
性能 闪点（FLASH POINT） 密度 标准膜厚 标准厚度的覆盖面积 标准膜厚对应重量 固化时间（不粘手） 耐高温性能（高温流动性） 有效期
单位
50 C 897 千克/立方米 30 微米 17 平方米/升 30 克/平方米 1 - 3 小时 4 小时（100 C） 24 个月
z 1971 年 10 月，VICHERS 公司一架先锋（VANGUARD）飞机坠毁，导致机上 63 名乘客全部遇难。事故的直接原因是客舱后增压隔框结构由于腐蚀疲劳断裂。
z 1981 年 8 月，台湾远东航空公司一架 B737-200 飞机坠毁。直接原因是机身下部 蒙皮/壁板结构大面积腐蚀穿孔并导致腐蚀疲劳裂纹，在内部增压载荷作用下结 构解体。
腐蚀会导致结构应力水平上升。当结构的承载能力降低到破损-安全载荷之下时，结 构有可能在静载荷（破损-安全载荷）的作用下就发生断裂。疲劳裂纹的形成以及扩展会 因为结构应力水平的上升导致速率加快、结构提前断裂。腐蚀还可能导致飞机系统功能 丧失。因此，腐蚀问题不仅涉及经济性问题，还严重危害飞机的飞行安全。根据美国空 军后勤中心（ALC）对 20 多种飞机的调查报告表明：腐蚀导致的飞行事故占总数的 20% 左右。结构腐蚀导致民航的几起典型重大事故如下：
飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
发展趋势：随着科技的不断进步和 应用需求的不断提高，飞机蒙皮涂 层与涂装工艺的发展趋势是向着更 加环保、高效、智能化的方向发展。
飞机蒙皮涂层与涂装工艺的发展趋势
环保化：采用低VOC排放的涂装材料，减少对环境的污染 轻量化：采用新型涂层技术，降低飞机重量，提高燃油效率 长寿命化：发展耐候性强、寿命长的涂层材料，提高飞机使用寿命 智能化：利用智能涂层与涂装工艺，实现飞机表面的自修复与实时监控
经济性：在满足 性能要求的前提 下，应选择成本 较低、易于维护 和寿命较长的涂 层材料，以降低 飞机维护成本。
涂层应用案例
案例名称：波音787飞机涂层
案例简介：波音787飞机采用了先进的涂层技术，以提高机身的耐腐蚀性能和外观质量
案例名称：空客A350飞机涂层
案例简介：空客A350飞机采用了特殊的涂层材料，以提高机身的抗紫外线性能和防雷 击能力
飞机蒙皮涂层与涂装工艺的创新研究
新型涂层材料 的研发：提高 涂层的耐磨性、 耐腐蚀性和抗
老化性能
涂装工艺的改 进：采用新型 涂装设备和技 工智能和 机器学习技术， 实现涂装过程 的自动化和智
能化
环保涂装材料 的研究：开发 低VOC排放、 低毒性的环保 涂装材料，降 低对环境的污
去除油脂和杂质
表面粗糙化处理
除锈和防锈处理 涂装前表面预热处理
表面强化处理
表面强化处理的目的：提高蒙皮的抗疲劳性能和耐腐蚀性 表面强化处理的方法：喷丸强化、激光冲击强化、离子注入等 表面强化处理的应用：广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域 表面强化处理的效果：提高蒙皮的使用寿命和安全性
表面防护处理
03 涂层选择
涂层材料种类
金属涂层：如锌、铝和铬等，具有良好的防腐性能和耐磨性。 陶瓷涂层：由无机非金属材料组成，具有高硬度、耐高温和抗氧化等特点。 塑料涂层：如聚氨酯、环氧树脂等，具有良好的装饰性和耐候性。 玻璃涂层：具有高透明度、防紫外线等特点，常用于飞机风挡玻璃。
飞机结构的腐蚀与防护
飞机结构的腐蚀与防护飞机是一种高科技产品，其结构设计经过精心计算和优化，目的是为了保证飞机的安全性和可靠性。
然而，腐蚀是一种常见的结构损害形式，会给飞机带来严重的安全隐患。
因此，腐蚀防护技术对于飞机结构的长期使用至关重要。
腐蚀是金属材料与环境介质（如湿气、氧气、化学物质等）相互作用，导致金属材料表面产生氧化反应的过程。
飞机在飞行过程中，长时间暴露在高湿度、高温和大气压等复杂环境条件下，容易导致腐蚀的形成。
腐蚀不仅会损坏飞机的外观，还会降低飞机结构的强度和刚度，从而影响飞机的飞行性能和使用寿命。
为了保护飞机结构免受腐蚀的侵害，制定了一系列的腐蚀防护措施。
首先，飞机结构的设计应该考虑腐蚀的影响因素，尽可能选择耐蚀性能好的金属材料。
其次，应该对飞机结构进行表面处理，如喷涂耐腐蚀涂层、磷化、电镀等。
这些表面处理能够形成一层保护膜，起到隔离金属材料与环境介质接触的作用，从而延缓腐蚀的发生。
此外，飞机结构还可以采用防腐涂层，如环氧涂层、聚氨酯涂层等。
这些涂层具有良好的抗腐蚀性能，能够形成一层物理障碍，阻止介质的渗透和腐蚀的发生。
此外，定期检查和维护对于腐蚀防护至关重要。
飞机运营过程中，应该定期检查飞机结构的表面状态，及时发现和修复腐蚀点。
检查和修复包括使用特定工具检查飞机表面各个部位，利用光学仪器检测腐蚀的深度和范围，以及进行相应的修复工作，如局部喷涂防腐涂层、更换受损部件等。
此外，还应定期进行防腐涂层的维护，如喷涂新的防腐涂层或进行表面清洗，以确保防护膜的完整性和性能。
腐蚀防护技术在飞机结构设计和使用过程中起到了重要作用。
通过选择耐腐蚀性能好的材料、进行表面处理和采用防腐涂层等措施，能够有效延缓腐蚀的发生和发展，提高飞机结构的耐腐蚀性能。
同时，定期检查和维护能够及时发现和修复存在的腐蚀问题，保证飞机的安全性和可靠性。
综上所述，腐蚀防护技术对飞机结构的保护至关重要，是提高飞机寿命周期的重要手段之一。
浅谈飞机蒙皮表面处理和涂层选择
浅谈飞机蒙皮表面处理和涂层选择发布时间：2021-04-08T05:55:20.404Z 来源：《福光技术》2020年24期作者：王荣[导读] 飞机蒙皮的作用是保持飞机具有一定的气动外形，并使其具有优秀的空气动力特性。
蒙皮不仅受力复杂，而且直接接触外界。
这就要求蒙皮材料具备塑性好、强度高、表面光滑及抗蚀能力强等特征。
王荣中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安 710089摘要：飞机蒙皮的作用是保持飞机具有一定的气动外形，并使其具有优秀的空气动力特性。
蒙皮不仅受力复杂，而且直接接触外界。
这就要求蒙皮材料具备塑性好、强度高、表面光滑及抗蚀能力强等特征。
铝合金被广泛用作飞机蒙皮材料。
与纯铝相比，铝合金的机械强度更高，但耐腐蚀性不如纯铝。
因此，需要对飞机铝合金蒙皮进行表面防护，以提高金属与涂层间的附着力和蒙皮的抗腐蚀能力，延长涂层的使用寿命，降低飞机的使用和维护成本，保证飞行安全。
本文对飞机蒙皮表面处理方法和涂层选择进行探讨。
关键词：飞机蒙皮；表面处理；涂层选择1飞机蒙皮表面处理方法1.1阳极化法阳极化法就是在铝板表面进行电化学氧化，是将铝板放置于阳极化槽中，与铝板接通的是阳极，阴极一般是铅板，通入电流后，通过电化学反应，能够在阳极端的铝板表面生成一层氧化膜。
阳极化法特点：氧化与成膜是通过两个过程同时发生生成的，其一是在铝板表面生成三氧化二铝氧化膜，其二是三氧化二铝氧化膜在生成的同时附带生成溶解的过程。
当生成氧化膜的速度超过溶解的速度，就能得到一定厚度的氧化膜，一般膜厚控制在5 ～ 15μm。
另一个特点是在氧化过程中，氧化膜层是在多孔膜中向金属深处生长，这与一般的电镀层由金属表面向外生长不一样。
阳极化法根据所用的电解液不同而分成不同的方法，例如用铬酸作电解液的称为铬酸阳极化法，用硫酸作电解液的称为硫酸阳极化法。
1.2化学氧化法化学氧化法是在铝合金表面以化学反应的方式生成氧化膜，成膜过程无需接通电流。
因其具有操作简单、处理时间短、投入成本低、生产效率高、适合用在复杂的工件中使用和不会对铝合金的疲劳性产生较大影响等诸多优点，在飞机制造中得到广泛应用。
飞机腐蚀与防护
达 (++ 余人。英国彗星式客机和美国 VXXX 战斗机 坠毁事件，是国际上著名的应力腐蚀典型事故， 因此，飞机机体的腐蚀，特别是结构件的应力腐 蚀和疲劳腐蚀，往往会造成灾难性事故，危及人 们的生命和财产安全。 由此可见，准确地检查出飞机结构上存在的 各种腐蚀，并采取相应的处理措施，以及使用适 当的防护手段，对延长飞机的使用寿命是至关重
・ %$・ 飞机设计第 ’ 期 &00$ 年 / 月 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 音，来判断锤头下面部件厚度截面上的状态。因 腐蚀和剥离造成的分层会改变材料的内聚力和强 度，从而改变共鸣的频率。 （ ! ） 超声波检查 超声波检查适用于大面积连续的腐蚀损伤， 它对于可接近的连续厚度上的腐蚀，非常敏感。 超声波检查常用于发现剥离腐蚀，应力腐蚀裂纹 和材料的磨损。 （ " ） # 射线检查 # 射线照相术便于检查复杂的结构，并可得 到整个结构的俯视图像，还可以用来检查管状钢 筒 （ 柱） ，如扭力管的点状腐蚀。 （ $ ） 涡流检查 涡流检查 （ 主要指低频） 用于检查多层结构 中，由于腐蚀和裂纹引起的厚度变化。涡流检测 仪通过波幅和相位的变化，来区别分层翘起和裂 纹。低频涡流检测技术非常适用于铝蒙皮与钛加 强板之间的隙间或电化学腐蚀的检查，而高频涡 流多用于检查应力腐蚀裂纹。 （ % ） 声波放射检查 声波放 射 检 查 可 以 探 测 到 结 构 被 加 热 催 化 时，腐蚀过程产生氢气的噪音。这种方法对粘接 的铝蜂窝结构的检查非常成功，但这种方法有一 定的局限性，它不能检查出干燥的腐蚀区域，只 能检查出湿的腐蚀和积存的水分。 是阻止电化电池形成的最有效方法之一。有机涂 层的存在，阻止了导体与材料表面的接触，破坏 了 ! 个要素中的 ’ 种 （ 这里指导体） ，也就有效地 阻止了电化电池的形成，防止了腐蚀的发生。 （ & ） 表面处理 () 铝合金 （ (） 铬酸阳极化* 经过铬酸阳极化处理，可 以得到良好的表面防腐性能和喷漆表面，在阳极 化过程中，部件作为阳极。整个金属的表面转化 为一种氧化层，形成一种疏松的结构，然后按要 求浸入热水、热的重铬酸盐溶液或热的稀铬酸盐 溶液中，这将能确保部件的防腐性能。 （ +） 铬酸盐转化涂层* 铝合金的铬酸盐转化 漆层可以抑制和防止腐蚀，并作为喷漆底面，它 可以在海上或潮湿环境中，提供良好的防护。 +) 不锈钢 不锈钢的化学处理包括钝化和电解抛光。钝 化液可以溶解表面金属杂质，如铁、锌、铅等， 使表面清洁，提高防腐性能。电解抛光是一个选 择性去除金属阳极化的过程，从而清洁表面，防 止腐蚀。 ,) 普通钢 通常对普通钢做化学处理，并涂防腐涂层。 -) 钛合金 钛合金 的 表 面 处 理 由 钝 化 和 阳 极 化 处 理 构 成。钛合金在不同电压下，阳极化处理可得到不 同的颜色，颜色由电压来决定。 .) 镁合金 镁合金的阳极化处理有 & 种方法：一种是用 于作喷漆底面和防腐的薄涂层；另一种厚涂层也 可做喷漆底面和防腐，但它的防腐性能比较好一
飞机结构的腐蚀与防护
飞机结构的腐蚀与防护李东帆【摘要】Objective To study the structure corrosion of military aircraft, to accomplish corrosion repair and protection,in order to ensure the flight safety and economic operation. Methods The typical structure corrosion in the repair works was analyzed, the main causes for the corrosion were found out, and targeted repair and protection measures were taken. Results The structure corrosion of aircraft was effectively controlled,the maintenance cost was greatly reduced, the aircraft′s flight safe ty and service life were guaranteed. Conclusion The structure corrosion of military aircraft is more and more serious, we must put prevention at the first position, and wipe out the corrosion at the starting stage by combining prevention and repair.%目的研究军用飞机结构腐蚀情况,做好腐蚀的修理与防护,确保飞行安全和经济运行.方法对修理中遇到的典型飞机结构腐蚀进行分析,找出腐蚀的主要原因,并作出针对性修理与防护措施.结果飞机结构腐蚀得到了有效的控制,维修费用大大降低,飞机的飞行安全和使用寿命得到保障.结论军用飞机结构腐蚀越来越严重,日常维修中必须做到预防为主,防治结合,把腐蚀消灭在萌芽状态.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2016(013)001【总页数】5页(P57-61)【关键词】腐蚀;修理;防护【作者】李东帆【作者单位】中国人民解放军第4724工厂技术中心,上海 200436【正文语种】中文【中图分类】TJ07;TG174.45在修理过程中发现，海军飞机结构存在严重腐蚀[1—2]，比较典型的有某型飞机的机翼主轮舱第二大梁腹板腐蚀（如图1所示），平尾配重（钢件）与平尾壁板（铝合金）连接处严重腐蚀（如图2所示）；某型轰炸机中央翼下壁板梳状件凹槽和中央翼I大梁下缘条对接螺栓凹槽严重腐蚀；某型战斗机的42框和垂尾后接头腐蚀；某直升机机身下部严重腐蚀等。
涂层技术在航空航天中的应用
涂层技术在航空航天中的应用一、引言近年来，随着航空航天技术的飞速发展，涂层技术在航空航天中的应用也越来越广泛。
航空航天涂料主要包括涂料、防腐剂、密封胶、填充胶、柔性泡沫等。
从飞机机体到涂层材料、从涂层材料到涂层加工工艺和设计，涂层技术已经成为了航空航天领域的重要组成部分。
本文将分别从涂层技术在航空器材中的应用、涂层材料的性能以及涂层加工工艺和设计等方面来介绍涂层技术在航空航天中的应用。
二、涂层技术在航空器材中的应用1. 涂层技术在飞机机体中的应用飞机机体的涂层主要是为了保护机体表面免受氧化、腐蚀和紫外线等各种因素的侵袭。
同时，涂层还可以减少飞机的阻力和提高飞机的速度。
在飞机机体中，最常用的涂层材料是聚氨酯、环氧树脂和聚酯等。
2. 涂层技术在航空发动机中的应用航空发动机是飞机的重要部分，其涂层技术主要是为了保护发动机零件免受氧化、磨损和高温氧化等因素的侵袭。
航空发动机的涂层材料比较多样化，包括热障涂层、钛合金涂层和陶瓷涂层等。
三、涂层材料的性能1. 耐磨性耐磨性是涂层材料的一个重要性能指标。
在航空器材中，涂层材料需要具有足够的耐磨性，以免在高速运动中受到机体的磨损而损伤。
2. 耐高温性涂层材料的耐高温性也是一个重要的性能指标。
在航空白天中，航空器材需要经受高温烤炉的烘烤，因此涂层材料需要具有耐高温性能。
3. 耐腐蚀性航空器材工作的环境往往是潮湿的，因此涂层材料需要具有一定的耐腐蚀性。
四、涂层加工工艺和设计1. 涂层加工工艺涂层加工工艺是涂层技术的一个重要组成部分。
在实际的涂层加工中，需要注意一些技术要点，如涂层材料的成分和配比、喷涂压力和喷涂速度等参数。
2. 涂层设计涂层设计是涂层技术中最为重要的一个环节。
一个成功的涂层设计需要考虑到多个方面的问题，如涂层材料的种类、涂层的厚度、涂层的颜色等。
五、结论通过对涂层技术在航空航天中的应用的介绍，我们可以看出，涂层技术已经成为了航空航天行业不可或缺的一部分。
浅析现代民用航空飞机蒙皮防腐蚀体系
ｒ ｉ ａ ｌ Ｃｏ． Ｌｔ ｄ． Ｃ ｈｅ ｎ￣ ｄ ｕ ６ １ ０ １ ０ ０． ｃ ｈ ｉ ｎ ａ １
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈｅ ｐ ａ ｐｅ ｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ ａ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｓ ｋ ｉ ｎ． ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｔ ｙ， ｍｅ ｒ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｍｅ ｒ ｉ ｔ ｏ ｆ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ
，
。
航 运 输协 会 的报 告 指 出 ， 由于 腐 蚀导 致 民用 飞 机 的
定 期维修和部 件更换 直接经费每 飞行小时 为５ １ ２ ＆ １ 现代 民航飞机蒙皮防腐蚀体系概况
元，其成 员 单位每年用于腐蚀修理费用达２ ｉ Ｌ 美元 。 民用 飞机 使 用 的 主要 金 属 材料 ２ ０ ２ ４ Ｔ ３ 和
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酸洗
• 磷化底漆
• 表面处理三种类型
阳极化+磷化底漆，阳极化
阿罗丁
磷化底漆
7.3 整机的防腐蚀涂装
蒙皮涂层系统的选择
底漆和面漆
底漆——醇酸、环氧、聚氨酯 面漆——聚氨酯面漆 最优越的飞机防护涂层系统：聚氨酯底漆+ 聚氨酯面漆
涂装方式
• 底漆、面漆分步涂装
• 底漆、面漆同时涂装
7.3 整机的防腐蚀涂装
整机涂装工艺
阳极化→喷涂头道底漆→喷涂中间底漆→
喷涂面漆→喷涂标志漆
阳极化（抗腐蚀+增加对有机涂层的黏附力）
喷涂头道底漆（防止金属腐蚀） 喷涂中间底漆（活化头道底漆+增加对面漆的黏附 力） 喷涂面漆
喷涂标志漆
7.4 镁合金零件的防腐蚀涂装
表面处理
清洗 表面处理
封闭处理
要求
抗环境性能
• 盐雾 • 潮湿 • 耐热 • 耐温度冲击
• 耐低温
7.2 防腐涂料的要求和主要品种
要求
耐介质 • 滑油 • 航空煤油 • 液压油 • 水
耐候性 • 人工加速老化 • 大气试验
7.2 防腐涂料的要求和主要品种
主要品种
铝蒙皮（要求最高的品种之一）
复合材料（防水，防老化） 雷达罩（防吸水而降低电性能，防雨蚀） 镁合金（采用严密的防护涂层系统） 内部金属零件
零件预热 树脂施工
防腐涂层
底漆 面漆
7.5 机载设备的防腐蚀涂装
“三防”——防湿热，防盐雾，防霉菌 涂层系统
表面处理 封闭漆 底漆 面漆
涂敷工艺
溶剂型 粉末型
7.6 涂层的去除与返修
化学脱漆
定义
使用多种化学试剂混合而成的脱漆剂来完成 的脱漆方法。 脱漆剂的种类：无机，有机（二氯甲烷） 有机脱漆剂的主要组分 主溶剂、挥发阻缓剂、增稠剂、活化剂、助 溶剂、乳化剂等。
7.6 涂层的去除与返修
机械脱漆
干剥落脱漆技术
雷达罩脱漆及返修
步骤 • 清除污垢 • 用刀具划破涂层 • 刷涂脱漆剂，去除80%~90%涂层 • 用尼龙擦块或细纱布或橡胶刮板去除10%~20% 涂层 • 处理表面、烘干、喷涂漆层
7.6 涂层的去除与返修
蒙皮脱漆及返修
脱漆 • 飞机准备 • 脱漆剂配制 • 脱漆 • 清洗 返修 • 表面处理 • 底漆 • 面漆
第7章飞机表面的防 腐蚀涂层系统
7.1 防腐蚀涂层系统的主要作用
防腐
隔离
• 一定时间内起保护作用
伪装 装饰
7.2 防腐涂料的要求和主要品种
要求
涂料 • 工艺性能 • 干燥 • 黏度 • 固体含量 • 活性期 漆膜 • 外观 • 物理力学性能
7.2 防腐涂料的要求和主要品种
.3 整机的防腐蚀涂装
蒙皮涂料的发展
三个阶段
• 发展的初级阶段（硝基涂布漆，醇酸树脂） • 迅速发展阶段（丙烯酸酯，环氧树脂） • 赶超世界水平阶段（聚氨酯） 聚氨酯涂料
• 丙烯酸聚氨酯
• 有机硅聚氨酯
• 聚酯聚氨酯
7.3 整机的防腐蚀涂装
蒙皮涂层系统的选择
表面预处理得到的抗腐蚀氧化层
涂层系统的组成 中间层（底漆）
外层（面漆）
7.3 整机的防腐蚀涂装
蒙皮涂层系统的选择
金属表面预处理
• 化学预处理 阳极化 硫酸阳极化 铬酸阳极化 磷酸阳极化
铝阳极化示意图
7.3 整机的防腐蚀涂装
蒙皮涂层系统的选择
化学氧化
阿罗丁法 磷酸铬法 无铬转化层法