飞机涂层失效特征的研究与分析
2021-02-15罗海林刘敏
失效分析与预防 2021年6期
罗海林,刘敏
(成都飞机工业(集团)有限责任公司, 成都 610092)
0 引言
飞机涂层(以下简称涂层)对飞机起着保护、装饰、标志和特种功能的作用[1],是涂料通过特定的涂装工艺所形成的膜层[2]。涂料在涂装时以及涂层在使用过程中,涂层表面常会出现一些故障缺陷,通常称为涂层失效,其宏观特征表现有起泡、开裂、软化、脱落、变色、粉化等10种现象[3]。当涂层失效后,其作用丧失,更为严重的会造成飞机质量安全事故,如油箱涂层失效后会造成油箱渗油,进气道功能涂层失效脱落后会损坏飞机发动机,造成机毁人亡事故;因此,开展涂层失效分析,探究涂层失效原因,对涂层失效预防、维护以及寿命评估具有重要意义。
涂层失效分为物理失效和化学失效[3]。物理失效是指涂层在服役过程中,在环境介质和应力作用下导致涂层溶胀、介质渗入、涂层开裂等涂层使用性能的劣化现象;化学失效是涂层在使用过程中,在热、光、氧、酸和碱等化学作用下,高分子链发生降解或重新错误交联等化学反应,引起介质渗入、涂层开裂、粉化等物理和化学性能劣化的现象[3]。而涂层失效机理研究则是一个系统工程,它涉及到材料使用的环境、材料本身的结构及被保护设施的运行条件等诸多方面的因素[4],如飞机发动机的工作环境更复杂,热障涂层不仅要承受高温氧化腐蚀,还有机械载荷[5]。鉴于此,本研究对飞机涂层常见失效特征,根据涂层服役前后情况,研究引起涂层失效的主要因素,对失效机理不做深入研究。……
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