飛機是一個龐大的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)，由于其高速飛行且常常處于不同氣候環(huán)境下等特點，這使得飛機上的一些零部件以及機身的損傷現(xiàn)象十分普遍，針對這一現(xiàn)狀，加強飛機的防護措施與積極研究各種新型復(fù)合材料并用于制造飛機上的一些零部件或者用于飛機防腐具有很強的現(xiàn)實意義。一般來說，飛機損傷主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)腐蝕上，這些腐蝕因素來源于多方面，不同類型與用途的飛機受腐蝕情況各不相同，比如，軍用飛機由于飛行速度高，與大氣的摩擦損傷很嚴重；農(nóng)林飛機由于噴灑農(nóng)藥、化肥等，使得其遭受腐蝕等。復(fù)合材料（主要是碳纖維增強復(fù)合材料）具有優(yōu)良的比強度、比剛度以及加工性能，能夠抗腐蝕，而且密度小，是用于飛機防腐的極佳材料。下面文章圍繞復(fù)合材料在飛機防腐蝕中的應(yīng)用展開簡要論述（主要以農(nóng)林飛機防腐蝕為例）：

       一、碳纖維復(fù)合材料在飛機零部件接頭處的防腐

       飛機不同零部件由于其材質(zhì)不同，彼此之間往往都存在比較大的電位差，很容易形成電化學(xué)腐蝕，對此，需要對接頭處進行必要的防腐蝕措施。

       1、應(yīng)用鈦合金材料根據(jù)不同材料電位值顯示，鈦合金、蒙耐爾合金與耐腐蝕不銹鋼等材料的電位值與碳纖維復(fù)合材料最為接近，由于鈦合金較其他材料更輕，所以實際應(yīng)用中往往選用鈦合金材料作為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)緊固件。這樣一來，較好的解決了不同材質(zhì)在接頭上由于電位值差異而引起的電化學(xué)腐蝕問題。

       2、封閉接頭對接頭進行密封處理，實質(zhì)上是切斷電解質(zhì)的通路，拒絕電解質(zhì)與接頭接觸，從而達到保護接頭的作用。常用措施有對接頭進行涂膠、采用密封膠帶（材質(zhì)為環(huán)氧- 聚酰胺樹脂）密封等。

       二、樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料在農(nóng)林飛機后機身中防腐應(yīng)用

       樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料不僅用于軍用飛機，更廣泛應(yīng)用于民用飛機，比如農(nóng)林飛機。農(nóng)林飛機是一種低空低速飛行的飛機，載荷能力較小，采用玻璃纖維材料制造機身既可以加強機身抗腐蝕能力，又能減輕飛機自重，提高其工作能力。大量實踐證實，農(nóng)林飛機后機身下壁結(jié)構(gòu)是其整個機身遭受腐蝕最為嚴重的部位，用樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的金屬鉚接結(jié)構(gòu)可以很好的減少該部位遭受腐蝕的程度。其具體措施：下壁板采用泡沫夾芯的結(jié)構(gòu)方式，面板則用兩層玻璃布，樹脂材料為HJ-4，然后在常溫下進行固化，夾芯填充材質(zhì)則選用密度為32千克每立方的ROHA-CELL閉孔泡沫，厚度大致為10MM左右，其中兩根下大梁仍然采用鋁合金材質(zhì)進行設(shè)計；同時在鉚接部位配備鋁條以增加結(jié)構(gòu)的強度，部分連接部件選用尼龍材料，通過引用上述復(fù)合材料對其進行改造以實現(xiàn)飛機該部位抗腐蝕性能的增強。改造完成之后再對其進行力學(xué)強度測試，下壁板在靜力測試試驗中的結(jié)果表明能夠承受70%極限負荷而不發(fā)生塑性形變；再進行極限負荷測試發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)不發(fā)生明顯斷裂現(xiàn)象；綜合以上得出結(jié)論，運用樹脂基玻璃纖維復(fù)合材料代替合金材料制造后機身下壁能夠有效防止腐蝕，同時也能滿足飛機正常工作時的力學(xué)強度要求。

       三、飛機各構(gòu)件之間機械連接采用復(fù)合材料，增強抗腐蝕能力

       一般情況下，復(fù)合材料的強度與金屬材料的強度差異都比較大，不能夠很好的進行匹配，因此，飛機構(gòu)件的機械連接上不能采用金屬鉚釘鉚接，為加強抗腐蝕能力，往往在機械連接上采用尼龍材料、鋁套冷鐓鉚、尼龍螺栓螺母等接連接件進行連接，并且對連接部位進行加厚處理。關(guān)于飛機夾層結(jié)構(gòu)機械連接中的玻璃鋼夾芯壁板連接，其連接中復(fù)合材料的防腐蝕應(yīng)用分為以下技術(shù)類型：

       1、泡沫夾芯壁板連接型式；這種型式用到的材料有泡沫夾芯墊板、玻璃布、密封膠、金屬加強片、鋁螺栓以及配合間隙粘貼工藝補償墊片等，并且采用內(nèi)面板收口方式，斜式收口相比直口具有更好的傳力效果，接口更加牢固，然而，這種型式下，還需要考慮到壁板遇到較大軸力時，載荷傳遞容易發(fā)生離心作用，壁板下部容易形成積水等情況，因此，需要在積水部位用泡沫進行填充，再用玻璃布密封好。

       2、口蓋連接型式；這種型式又分為快卸、口蓋鉸鏈、口蓋螺栓、非受力口蓋等類別，采用的復(fù)合材料有泡沫夾芯壁板、尼龍密封罩、橡膠型材粘合固定件、粘環(huán)氧膠擰緊固定件等，以上材質(zhì)抗腐蝕性能強，可以很好的提高飛機機械連接上抵抗腐蝕的能力。

       四、總結(jié)

       復(fù)合材料由于其更加優(yōu)越的物理、化學(xué)等性能，使得其獲得了足夠的研發(fā)力度以及廣闊的應(yīng)用市場。隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，新的高分子有機復(fù)合材料不斷被成功合成并投入生產(chǎn)，未來的生產(chǎn)生活當(dāng)中，復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊，應(yīng)用前景將更加光明。本文只是簡單介紹了復(fù)合材料在飛機防腐蝕方面的應(yīng)用就足見復(fù)合材料超強的優(yōu)越性，這些優(yōu)越性主要體現(xiàn)在復(fù)合材料有效降低了飛機的損傷程度，延長了使用壽命，提高了工作效率等方面。復(fù)合材料的應(yīng)用是一門學(xué)問，需要人們不斷去嘗試，不斷去發(fā)現(xiàn)，充分利用復(fù)合材料的優(yōu)良的性能解決我們生產(chǎn)生活中的實際問題是我們的終極目的。
 

責(zé)任編輯：李凌

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