基于微胶囊密封剂的结构新型密封技术
2022-05-16 13:53:46 作者:本网发布 来源:航空工业特种飞行器研究所 分享至:

防腐蚀密封技术是飞机结构腐蚀防护与控制的关键技术,是飞机结构腐蚀防护与控制的重要组成部分,直接影响飞机抗腐蚀能力,据统计,飞机结构腐蚀80%以上与密封有关。


微胶囊密封剂是一种全新的密封材料,微胶囊密封剂具备高弹性,适合大变形结构区域使用,在使用过程中微胶囊在载荷作用下破裂,微胶囊中的密封剂在飞机使用过程中缓慢释放,能有效延长密封效能,比传统密封剂寿命更长。


微胶囊密封剂合成原理

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微胶囊密封剂的密封技术是一种新型的密封技术,其原理是将含有微胶囊化组成的胶液涂覆于零件表面,烘干后得到预涂胶的零件,此种零件可以长期存放。在零件装配时,由于挤压导致微胶囊破裂,预涂胶中各组分反应固化,达到零件密封的作用。

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图2  国外微胶囊密封剂产品


1、主要研究内容


a)微胶囊密封剂制备技术研究


以现有型号密封剂的自身特性,通过对现有微胶囊合成资料分析,选择合适的合成路线,通过开展包覆材料的优选、聚合物料因素、反应条件对聚合包覆效果的影响,确定微胶囊密封剂制备工艺参数。

 

图3  微胶囊密封剂微观形貌与样品


b)微胶囊密封剂应用工艺研究


将所制备的微胶囊密封剂按不同比例与密封剂其他组分相混合,通过不同固化时间、烘干温度对微胶囊密封剂性能的影响研究,确定微胶囊密封剂应用工艺参数。


c)飞机典型结构新型密封设计技术研究


以现有型号为基础,开展基于微胶囊密封剂新型密封技术设计,通过试验室加速腐蚀试验,评估微胶囊密封剂的密封与防腐品质。

图4  微胶囊密封剂典型连接件与全尺寸模拟件


微胶囊密封剂特点特点


a)延长寿命


传统密封剂在固化后,由于环境与载荷的作用,极易老化开裂,从而导致结构密封失效;而微胶囊密封剂在使用的过程中,微胶囊由于载荷作用破裂,微胶囊中的密封剂缓慢释放,可以起到反复密封的效果,有效延长密封剂寿命。


b)提高装配效率


传统密封剂在湿装配过程中,主要有配胶、混胶、蘸胶、装配与除胶5个工艺步骤,且密封剂在固化时间内必须使用完,不仅工艺繁琐,而且浪费密封剂;而基于微胶囊密封剂的预涂覆功能,可以将微胶囊密封剂事先预涂覆于紧固件上,装配时紧固件可以直接使用,从而将传统装配的5个工艺缩减为装配一个工艺,不仅大大的提高了装配效率,节约了宝贵的装配时间,而且可以节省大量的密封剂。


3、应用推广


基于微胶囊密封剂的新型密封技术研究成果可直接用于飞机的结构密封,不仅可有效提高飞机固有的耐腐蚀水平,延长密封剂寿命,而且大大简化了装配工序,大幅提高工作效率。

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