现代飞机依然离不开大量的铝合金作为关键结构件的主要材料,除了7075-T62、7075-T73、7050-T7451铝合金以外,还会选用一定数量的第三代铝合金--锂合金:2138-T8、AI-Li-S4-T8、2096-T8511、2099-T83等。
以国产大飞机C919为例,该飞机的前机身、中机身、中后机身、机头与机翼的结构件都是采用铝材制造的,而发动机吊挂、垂尾、平尾、后机身前段、后压力框、后机身后端、中央翼等则是用复合材料或钛合金锻造件制造的。
上述部段的主要零部件是用当今,较高性能的传统2XXX系与7XXX系铝合金制造的,一些重要的结构使用第三代铝合金--锂合金制造,一些次要的零部件与功能零件则使用其它铝合金进行的制造。如空调系统、油路管道、行李架、饰品架、卫生间设施等。所以,通过对飞机整体质量的结构优化,C919的铝制工件总质量占飞机总净质量的65%。
为什么飞机采用第三代铝锂合金?
众所周知,航空航天工业对零件质量的要求,需要精准到“克”。锂的密度为540kg/m3,是最轻的金属元素,是传统铝密度的20%,同时具有高比强度、比刚度、比弹性模量等优点,现已成为优质航空航天器的首选铝材。根据波音飞机的数据,一架采用铝锂合金的飞机结构,其质量可以减轻14.6%,燃料节省为5.4%,飞机的成本将下降2.1%。所以,平均单价飞机每年的运营成本可降低2.2%。
但是铝合金不能作为高温材料使用,是因为铝的熔点本身就比较低。铝的熔点只有660℃,而且高温下,非常容易被氧化。不适合做高温材料使用。虽然这就限制了它的部分应用,但通过添加耐高温防火涂料的保护下,它依然可以在飞机上使用。
目前,适用于航空航天的铝基防火保护材料,通常会采用膨胀型防火涂料。大连义邦航空专用膨胀型防火涂料,涂料厚度低至0.5mm,是一种满足飞机对整体质量有严格要的防火材料。
适用于航空减重需求的防火涂料
根据FAA适航认证条件,当暴露于温度为 2000°F的火焰(或1093°C时)至少稳定工作30分钟,阻燃涂层应保护基材免受高温影响。而航空用防火涂层的厚度,一般规定为9毫米左右,还必须要达到相同的防火等级。使下面被保护的基材免受火灾损坏。因此,航空专用航空涂料,这些厚度和重量值对于飞机和航空航天结构应用来说非常重要。
根据国内最新测试情况,大连义邦航空专用膨胀型防火涂料在铝基材上进行测试,部件正面温度1100-1200度,持续防火20分钟,实际远高于FAA认证要求,可满足商业和国防飞机要求。大连义邦Contego防火涂料厚度最薄可涂0.5mm!
同时,该款航空专业防火涂料,专为航空研发,基于ASTM D4541标准“使用便携式粘附测试仪的涂层拉脱强度”,测试过我们的防火涂料,可以实现630 PSI惊人的粘附率(约为4.343.69MPa),它紧紧粘附在所有基材上。这种高粘附率是同行业其它航空防火涂料粘附率的两倍。
普通的防火涂料长时间会因附着力下降,而产生的变形、开裂和脱落。那么在发生火灾时,它将无法发挥应有的防火水平。所以,航空专用和高粘附力的膨胀型防火涂料,它是保护飞机热失控安全和轻量化的有效方式之一。
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