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國外航母甲板防滑防腐涂料三大看點

2016-03-09 11:37:16 作者：本網整理來源：

航母各層甲板都涂覆有防滑防腐涂料,例如飛行甲板防滑涂料不但要承受艦載機尾鉤的沖擊和阻攔索的研磨,飛機、車輛和人員的碾壓,還要遭受潮濕鹽霧的海洋大氣環境侵蝕,以及甲板清潔劑與油污的腐蝕.近年來,國外開展了非晶態金屬基涂料、高耐久性防滑涂料、單層快干防滑涂料等多種新型防滑涂料的研究工作,以期進一步提高防滑涂料的耐腐蝕、抗高溫等性能,減少使用維護工作量.

俄羅斯.jpg

航母

(一)航母甲板用非晶態金屬基涂料防滑涂料

1、非晶態金屬基涂料最新成果.

勞倫斯利弗摩爾國家實驗室研究人員發現了2 種具有優異耐腐蝕性能的非晶態鐵基金屬材料,分別是SAM2X5 ( Fe49. 7Cr17. 7Mn1. 9Mo7. 4W1. 6B15. 2C3. 8Si2. 4) 和SAM1651 ( Fe48Mo14Cr15Y2C15B6) ,后者又稱SAM7.這2 種材料的耐腐蝕性能是目前最好不銹鋼及鎳金屬的4 ~ 5 倍,而且有更好的耐磨損性能.

2008 年,DARPA 稱已研制出一種非晶態金屬基防滑涂料,具有優異的耐磨和防腐蝕性能,準備將其應用在近海戰斗艦的濕態任務區( WaterborneMission Zone,WMZ) 甲板.同時,研究人員開發出一種熱噴涂技術,可制備出帶有起伏紋理的非晶態金屬涂層,其摩擦系數高,耐磨損、抗沖擊、耐腐蝕性好,表現性能優于現有的防滑涂料.

為了解決MV - 22 "魚鷹"運輸機和未來F -35B 聯合攻擊機在兩棲艦飛行甲板起降時艦載機高溫尾流噴射帶來的甲板變形問題,DARPA 于2009年尋求"耐高溫處理系統" ( Thermal ManagementSystem,TMS) 的解決方案.要求開發一種用于兩棲艦飛行甲板的耐高溫抗沖擊防滑涂料,包括相應的涂層施工和修復方法,使得飛行甲板涂層只需簡單修復和部分區域更換即可滿足一個大修間隔期的使用要求,而無須像現有涂層那樣需經常進行大面積更換.

2、非晶態金屬涂層施工方式

非晶態金屬涂層主要采用熱噴涂施工方式.熱噴涂是利用某種熱源( 如電弧、等離子或燃燒火焰等) 將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態,然后借助焰流本身或壓縮空氣以一定速度將涂層材料噴射到預處理過的基體表面,經過沉積后形成表面涂層的一種技術.與輥涂等施工方式相比,熱噴涂對設備和操作人員的要求較高.

"惠特比島"號船塢非晶態金屬涂層

(二)新型高耐久性防滑涂料

傳統防滑涂層雖然初期耐腐蝕性較好,但一旦暴露在惡劣海況下,性能就會迅速下降,且由于其干燥慢和壽命短,使用起來十分不便,需要經常修補和更換.

海軍研究實驗室( NRL) 正致力于延長防滑涂料系統的使用壽命,具體包括2 個層面的研究:

1) 開發并測試具有更長壽命的下一代非環氧類防滑涂料;

2) 為現有及未來的垂短起降戰機上艦開發耐高溫防滑涂料.

1、性能特點:耐腐蝕性好、壽命長

新型高耐久性防滑涂料的使用壽命長達60 個月,遠高于現有涂層.在惡劣環境下更加耐用,摩擦力更大.在光照條件下不易粉化、褪色和開裂.

2、施工特點:施工更方便

可以輥涂或噴涂在底漆表面或直接涂覆于裸露金屬表面.固化時間只有24 h,施工周期變短.與傳統的環氧基涂層相比,新涂層的抗腐蝕性更強,色澤更加穩定,造價更低,而且使用壽命的延長將顯著降低涂層的使用成本.

NRL 新研的高耐久性防滑涂料是一種雙組份涂料,生產時2 種組份分別生產并儲存,在使用時才混合并進行施工.2. 3 單層快干防滑涂料美國現用軍標中規定的防滑涂料為多層涂料,分為底漆和防滑面漆.這種多層的涂料覆涂工時較長( 需要底漆干透后才能覆涂面漆) ,而且會增加航母自身的重量.為了解決這2 個問題,美國魯拉公司( Luna Innovations,Inc) 研發了單層快干涂料.

與傳統的防滑涂料相比,魯拉公司的單層快干涂料施工時間段,能夠在12 h 內完全干燥固化,并且有利于航母重量的減輕.魯拉公司的單層快干涂料,符合軍標MIL -PRF - 24667B 中I 型L 級的要求,可以承受15 000次著艦.該快干涂料由環氧樹脂和固化劑兩種組分組成,具有環境友好的特點,不含揮發性有機物和防腐劑,能保證施工人員的健康,對環境無污染.

(三)"抓牢"防滑涂料

美國奧斯汀公司在小企業創新研究計劃下,研發了用于航母著艦區的"抓牢" ( Tough-Grip) 防滑涂層,2003 年的伊拉克戰爭中,海軍在"杜魯門"號航母上進行了實戰試驗,獲得了很好的效果( 承受了12 500 次著艦,海軍在檢查涂層之后認為它還能繼續使用).

"抓牢"防滑涂料是一種玻璃纖維加強的復合涂料,含有韌化劑,不含易揮發的有機化合物,也不含毒劑和致癌化合物,主要用于起降落區."抓牢"涂層可承受15 000 次阻攔著艦.