镁合金作为飞机减重的高性能材料需要防火保护

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发布日期：2021-03-10 作者：大连义邦科技浏览数：11521

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在21世纪初，铝镁合金材料被用于飞机结构件减重可达40-60%，此外可提高飞机发动机50%以上的性能。

从1903年飞机诞生之初，飞机设计师们都在不断设计低重量和更大载重量的飞机。随着现代航空航天科技的发展，材料也在不断创新，航天航天不断需求高强度和低重量比的新材料，同时具有优异的耐腐蚀、重量轻、抗蠕变和高热强度等性能。此外，出于控制成本和材料的重量要求。其中镁合金具有比强度高、密度小重量轻、耐腐蚀、可回收、导热性好、防电磁辐射、可薄壁成型，在高温和常温的环境下都有很高的强度和硬度等诸多优点。目前镁铝合金广泛用于火箭.导弹和飞机制造业等。

镁合金作为飞机材料已经广泛用于飞机的发动机和传动系统中，主要是铸型结构外壳，另外在商用飞机的内舱中也有广泛的应用。但早期因镁的易燃特性，被规定禁止在飞机客舱内部使用铝镁合金，其主要原因就是镁的易燃性。

在早期对镁的可燃性进行了大量长久的测试，重点探索镁合金的可燃性。如1964年美国联邦航空局对四种镁合金AZ61A、AZ31B、AZ80A和ZK60A的耐高温和燃烧特性进行了研究。测试在1093摄氏度的情况下模拟飞机发生火灾的情况。

经过对重量在23到91磅的镁合金发动机铸件进行测试，镁合金的自热和燃点大约537摄氏度开始。由于元件厚度与点火时间之间的关系，测试得出结论薄壁镁合金构件有可能存在严重的火灾危害。(厚度从0.0625英寸到0.125英寸不等)很容易着火，一旦被点燃，就会燃烧直到被消耗掉。

镁在高温下，特别在接近熔点温度时，会与氧、氮等气体发生剧烈的化学反应直至燃烧起火，同时释放出大量的反应热。但随着镁合金工艺不断的改良，在行业内不断的论证的情况下，后经FAATC进行了全面测试。航空对铸镁合金防火性能提出了更高的要求，必须能够克服在着火和火焰蔓延的条件下，仍能继续工作一段时间。除了自身材料的改良，目前已经论证较为成熟的方法是在金属表面涂敷膨胀型防火涂料来解决，如涂覆大连义邦微膨胀型防火涂层等达到铸镁合金材料的防火目的。

轻薄膨胀型防火涂料当暴露在高温或火中时,被动式防火屏障薄膜涂层会形成一个坚硬的碳屏障，通过自身吸收热量降低被保护基材的温度，阻碍燃烧物体所需燃料的获取，阻止火势的蔓延，起到很好的保护作用。目前铝镁合金不仅可用于航空发动机的铸型结构外壳，还可以用于飞机客舱的主要座椅部件包括大型机加工零件，如腿、撑开器、行李架、座椅靠背箍和十字管，代替传统合金节省大部分重量。

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