胶体密封防水新技术在飞机结构中的应用研究

论文摘要

密封防水问题,一直是严重影响飞机安全性、可靠性与低成本维护的主要因素。针对现役飞机结构普遍存在的渗水、漏水和积水问题及其引发的腐蚀损伤与失效,本文提出了将新型JMF系列胶体密封剂用于飞机结构密封防水的新方法,并进行了较为深入的系列研究。研究内容及取得的成果主要包括：1、对现役飞机结构密封防水技术进行梳理,分析了典型飞机结构中出现渗水、漏水和积水问题以及由此引发结构腐蚀的主要原因,提出了开展胶体密封防水新技术在飞机结构中应用研究的基本思路和总体技术方案。2、以现役飞机结构中典型的“平板式”密封垫为密封防水模拟试验件,在实验室条件下再现了典型密封防水结构的渗漏水过程,探明了导致结构渗漏水的主要因素。3、提出并建立了新型JMF系列胶体密封剂的主要性能测试及表征方法,完成了新型胶体密封剂与现有相关航空产品的对比试验。结果表明,JMF胶体密封剂在高低温下均有良好的物理稳定性和化学稳定性,因而使用温度范围宽、高温损耗率低、分油倾向小,在腐蚀环境下不变质以及自身无腐蚀性。4、建立了加速模拟环境试验的考核验证方法,以7A04(LC4)铝合金为基体,考核JMF胶体密封剂和现有相关航空产品的防蚀性能。结果表明,涂敷JMF胶体密封剂能够提高LC4材料的抗环境腐蚀能力。5、在腐蚀环境下研究了LC4模拟件的疲劳寿命变化规律,用t检验法对疲劳试验数据进行统计分析。与常规环境下的疲劳寿命相比,涂敷JMF的模拟件在不同试验周期的腐蚀疲劳寿命没有明显下降；未涂敷JMF的模拟件,则腐蚀疲劳寿命大幅度降低。6、对胶体密封防水新技术涂敷工艺的研究表明,刮涂JMF胶体密封剂的防水新技术能够有效地抑制水分和腐蚀性介质的侵入,对试验件起到很好的密封防水、防腐作用。飞机结构件的JMF胶体密封防水,应采用刮涂的方式施工。基于试验结果,制定了相应的飞机结构件JMF胶体密封防水工艺规程。7、采用综合环境试验法,验证了JMF胶体密封防水新技术对改进典型飞机对接螺栓槽的密封防水以及编队灯密封防水的有效性,为解决飞机结构的密封防水问题奠定了良好的技术基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外飞机结构密封防水技术发展概况
• 1.2.1 国外航空橡胶、密封剂的发展概况
• 1.2.2 国内航空橡胶及密封剂的发展概况
• 1.2.3 航空橡胶和密封剂的发展趋势及国内外存在的差异
• 1.2.4 航空密封技术的分类
• 1.3 本文的主要研究内容及技术途径
• 第2章 典型飞机结构密封防水失效的成因及改进对策
• 2.1 引言
• 2.2 典型飞机结构密封防水失效及形成原因
• 2.2.1 某系列飞机钛合金减速板腐蚀断裂
• 2.2.2 某型运输机编队灯积水腐蚀
• 2.2.3 对接螺栓槽积水腐蚀
• 2.3 现役飞机结构密封防水失效梳理
• 2.3.1 易腐蚀结构部位和结构形式
• 2.3.2 现役飞机结构密封防水特点及缺陷
• 2.4 现役典型飞机密封防水结构模拟试验
• 2.4.1 模拟件的设计与加工
• 2.4.2 传统密封防水工艺
• 2.4.3 模拟件密封防水加速模拟环境验证试验
• 2.5 胶体密封防水新技术的基本研究思路及总体技术方案
• 2.6 本章小结
• 第3章 新型胶体密封剂性能表征方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 新型胶体密封剂的预期技术指标
• 3.3 参考标准及实施技术要求
• 3.3.1 参考标准
• 3.3.2 实施技术要求
• 3.4 试验材料及设备
• 3.4.1 试验材料
• 3.4.2 仪器设备
• 3.5 主要理化性能表征方法
• 3.5.1 外观
• 3.5.2 比重
• 3.5.3 蒸发损失性
• 3.5.4 钢网分油性
• 3.5.5 腐蚀性
• 3.5.6 耐介质性
• 3.6 本章小结
• 第4章 新型胶体密封剂主要理化性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 新型胶体密封剂及现有航空产品的主要理化性能研究
• 4.2.1 外观及比重
• 4.2.2 不挥发物含量的测定
• 4.2.3 钢网分油性
• 4.2.4 耐介质性能
• 4.2.5 胶体密封剂对飞机结构材料腐蚀影响的评定
• 4.3 本章小结
• 第5章 新型胶体密封剂防腐效果及其对典型结构材料疲劳寿命的影响
• 5.1 引言
• 5.2 新型胶体密封剂的腐蚀防护性能研究
• 5.2.1 试验方法
• 5.2.2 加速模拟环境试验结果
• 5.3 加速腐蚀环境下典型结构疲劳寿命对比试验研究
• 5.3.1 模拟试验件的设计加工
• 5.3.2 实施工艺流程
• 5.3.3 加速腐蚀环境考核验证试验
• 5.3.4 模拟件对比疲劳试验
• 5.4 本章小结
• 第6章 典型飞机结构密封防水改进及试验验证
• 6.1 引言
• 6.2 胶体密封防水新技术涂敷工艺
• 6.3 典型飞机结构密封防水改进及试验验证
• 6.3.1 密封防水改进实工工艺规程与技术要求
• 6.3.2 密封防水改进后的试验验证
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢