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  2. 它被稱作飛機的“癌癥”,腐蝕事故高達20%!帶你了解其中隱秘
    2020-03-11 12:03:54 作者:本網整理 來源:百家號/材料小博士 分享至:

    隨著經濟的快速發展,乘坐飛機出行變得越來越普遍。不過近幾年還是會聽到飛機出事的新聞,所以我們不得不關注一下,到底是什么,導致了在這么嚴密的安全措施之下,仍然避免不了事故發生。

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    通過觀察歷年的飛機事故,我們發現大量的飛機事故和故障都是人為失誤造成的,還有一部分是由于各種結構缺陷引起,其中腐蝕損傷是造就飛機失效機理之一。雖然因為腐蝕而引起的事故數量比較少,但是如果結合其它損傷機制,腐蝕將會進一步加快結構的失效。比如腐蝕疲勞和應力腐蝕開裂這兩類損傷機制所引起的飛機故障事件就不在少數。

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    均勻腐蝕的條件,部分區域腐蝕嚴重

    均勻腐蝕是電化學腐蝕的一種類型,這一類腐蝕或深或淺地均勻分布在飛機部件或者是機身表面。發生均勻腐蝕的原因是暴露的材料和氧氣接觸,不過均勻腐蝕和氧化反應還是有區別的,因為這種腐蝕在發生的過程中需要電解質。當電解質存在的條件下,兩種材料之間還需要有電勢差才會出現電化學腐蝕。

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    而飛機在建造的過程中,如果將兩種不同材質的金屬結合在一起,又或者是飛機上的部件暴露在環境中和流體中時,就會發生這種電化學腐蝕現象。在焊接的過程中,由于不同焊縫區域之間存在電流差,所以也會引起局部腐蝕。

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    均勻腐蝕通常發生在被損壞的環保涂層,或者保護涂層完全被破壞的區域。大多數人認為飛機最容易受到腐蝕的區域是飛機的表面,但是事實上,飛機燃燒室的腐蝕是最嚴重的,如果觀察過飛機燃燒室的朋友,會明顯地發現鍍鎘鋼的部分已經發生腐蝕現象,在被腐蝕部分的陽極涂層已經被完全磨損。

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    而機身方面,快速流動的流體會讓潛在的損害進一步增加,才進而造成機身侵蝕現象。舉個例子,在高溫、沙漠等地域的空氣中存在由沙子、鹽和其它微粒含量組成的一種極粗糙的介質,當飛機在高速飛行時經過這些區域,這些介質會很容易刮掉暴露在外表面的涂層。

    均勻腐蝕可預防,堅持定時維護

    關于均勻腐蝕,主要是發生在整個表面,所以部分材料會在受影響區域內變色,比如鐵和非不銹鋼部分會產生明顯的紅色銹蝕,表面變得粗糙,失去光澤。

    均勻腐蝕是不太危險的類型之一,這種腐蝕容易被發現,一開始的腐蝕速度會比較慢,也較容易處理,不過在正常情況下,航空材料是不容易腐蝕的。

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    如果是無人看管或者是難以發現到的部件,在腐蝕之后這一部分的橫截面會嚴重增加,甚至會影響到飛機結構的完整性。另外,如果這一類腐蝕是發生在飛機的關節部分,那么銹蝕顆粒會極大阻礙關節的運動,導致關節凸起或者分離,這些腐蝕會嚴重影響到飛機的性能和安全性。

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    對于均勻腐蝕可以進行相應的防護措施。第一、進行表面的處理,表面處理主要是以鍍鋅的方式進行,簡單的說是為飛機涂上一層保護色。如果是在重量或是條件允許的情況下,還可以通過使用保護鍍層的方法。由于飛機在飛行的過程中,環境中的濕度是難以避免的,所以還可以建立密封劑、排水道等,從而減少因為濕度高導致的負面影響。

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    第二、由于鋁合金在強度和重量比上表現得非常不錯,所以它的高強度特性能夠用來制造機身,另外還會以一層薄薄的純鋁層作為涂層,從而提高合金的耐腐蝕性能。由于鋁擁有耐腐蝕等特點,所以常常被用于做機身防護。不過隨著材料的不斷發展,不少耐腐蝕性較差的材料也會被淘汰,比如說波音飛機上的7150-t651鋁板被7055-t7751板所代替。

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    第三、還可以采用犧牲陽極的陰極保護法。這種方法是通過增加鋁氧化膜的厚度來進行。如果沒有良好的天然防腐蝕性能的材料,還可以選用化學轉換涂層、密封劑、飛機漆等方法。

    飛機漆是一種兩成分的涂層,兩種涂層都可以涂上多層。其中飛機漆的底漆是可以增加粘附和抑制劑腐蝕的,能夠增加對天氣和化學的“抵抗力”。

    化學轉化涂層指的是化學薄膜和鉻酸鹽轉換涂層可以和金屬表面發生化學反應,從而形成耐腐蝕膜。但是由于不同涂料應用于不同的金屬,所以這些涂層也會增加對其它涂料的附著力。

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    小結

    飛機出行已經成為了大多數人選用的出行方式,所以對于飛機的安全性還是要加強關注的。腐蝕性是一個非常重要的問題,即使飛機本身的均勻腐蝕并不是巨大的威脅,但如果是一個簡單明顯的腐蝕損害機制,我們也應該及時檢查,并且快速地維護。因為飛機的部件有一個特點,那就是單獨作用小、聯動危害大。

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