看看航空工业都用了哪些有机硅胶黏剂?

发布时间:2016-12-27  查看次数:


看看航空工业都用了哪些有机硅胶黏剂?
 
 
 
有机硅胶讯:自莱特兄弟的第一架飞机问世100多年来, 每一代飞机结构质量系数的降低、寿命的延长、速度和效能的提高,无不强烈地依赖材料科学技术的进步 。 一代材料 、一代飞机就充分体现了新材料技术在航空工业发展中所起到的先导性和基础性作用 。 
 
有机硅材料具有许多优异的性能,它是典型的半无机半有机高分子材料,兼具无机高分子和有机高分子材料的特点,因而具有独特的耐高低温、耐氧、耐光和耐气候老化等性能,在航空工业获得了广泛的应用。 目前,我国航空工业应用的有机硅材料包括硅橡胶、硅树脂、硅脂和硅油等。
一、通用有机硅密封剂
 
通用有机硅密封剂主要起密封作用,在空气介质中工作温度为-60 ~ 250℃。 目前广泛应用 的 牌 号 有  GD 931、 GD 862、 GD 406 和HM 304 单组分有机硅密封剂, HM 305、HM 307 双组分缩合型有机硅密封剂, HM 321  高强度双组分缩合型有机硅密封剂等 。 这些密封剂通过配套使用NJD- 6或  NJD-9 粘接底涂剂,对钢、 钛合金和铝合金等金属材料、 锌黄底漆 、聚氨酯 面漆和陶瓷材料等具有良好的粘接性能,应用于飞机结构件镙接、 铆接接头和仪表 、电阻器、无线电电子设备的表面密封,以及密封制件的修补密封。 其中, HM 321高强度双组分缩合型有机硅密封剂的拉伸强度在6. 0 MPa  以上,拉断伸长 率在450% 以上,对金属、有机玻璃有良好的粘接性能,主要用于飞机座舱风挡玻璃的密封 。
 
 
二、耐高温 ( 抗密闭降解) 有机硅密封剂
 
飞机发动机与后机身的高温区及其环控系统需要耐温达300℃ 的耐高温有机硅密封剂,常用的有HM 301耐高温有机硅密封剂、HM 325高强度高硬度有机硅密封剂、HM 306双组分有机 硅密封剂和  XY - 602S胶粘剂。其中HM 306 双 组分有机硅密封剂和  XY - 602S 胶粘剂的耐温达到  350℃ ,并具有优异的抗密闭降解性能,无需涂覆粘接底涂剂,即可对金属材料具有良好的粘接性能。 几种密封剂在密闭体系下老化后的 硬度见表 1。
 
 
由表可见, HM307经 250℃ × 24 h  密闭体系下老化后已经流淌,说明此时HM307已降解; 而HM301有机硅密封剂经350℃ × 50 h密闭体 系下老化后也出现流淌现象 。3 种条件下老化 后, HM306有机硅密封剂和XY - 602S  胶粘剂的硬度变化不大,说明这两种密封剂均可以耐350℃ 高温密闭降解 。
 
 
三、导电有机硅密封剂
 
 
随着电子技术的发展,现代战争进入信息战和电子战的时代,抗电磁干扰及通信保密对电子设备和武器装备至关重要 。 军用飞机的电子系统和设备的数量不断增加,电子系统和设备正向高频率、宽频带 、 高集成度、高可靠性和高精度方向发展; 而电磁干扰将越来越严重,已成为电子系统和仪器设备正常工作的突出障碍 。 因此,飞机的电子设备舱和工作舱等部位的接缝处、孔隙处和密封缝隙 。必须采用导电有机硅密封剂以实现电磁防护与密封 。 我国航空工业主要应用体积电阻率小于  0. 1 Ω?cm  的高导电密封剂,尤其是 体积电阻率小于 0. 01 Ω?cm  的超高导电密封剂。 目前广泛应用的HM 332单组分导电有机硅密封剂和HM 315A 双组分缩合型导电有机硅密封剂的体积电阻率均小于0. 005 Ω?cm ,在宽频范围 内具有优异的电磁屏蔽性能 。
 
 
四、阻燃防火有机硅密封剂
 
 
 
防火的含义是指一种材料或者部件可以经受1 093℃ 甚至更高温度的火焰至少15 min不烧穿, 且在其背面观察不到任何火焰 。 阻燃是指材料在点火源撤离后,具有自熄能力,从而在火灾发生时能够阻止燃烧或对燃烧迅速扩展有延滞作用 。
飞机的发动机 、 辅助动力系统 (  APU ) 、导弹发射处蒙皮等部位长期工作温度较高,而且机体机载的电线电缆纵横交错; 一旦潜在的起火区引发火灾,极易蔓延至整个飞机,为了隔离某些潜在的易引燃区,需要涂覆防火隔热有机硅密封 剂 。 目前应用的主要有HM317 防火阻燃有机硅密封剂和HM320 低密度防火隔热有机硅密封剂。 其中, HM317防火阻燃有机硅密封剂的工作温度为- 55 ~ 204℃ ,阻燃性能达到FV-0 级, 3. 2 mm 的密封剂经过1 050 ~ 1 150℃  火焰燃烧 15 min ,火焰不会穿透 。
 
在高温火焰的作用下,密封剂生成了坚固紧实的炭层,正是这一炭层有效阻止了高温火焰的穿透 。HM 320 低密度防火隔热有机硅密封剂的工作温度为-60 ~204℃,密度为 0. 8 g/cm 3 , 3. 2 mm厚的密封剂经过  1 050 ~ 1 150℃火焰燃烧15 min 不会穿透,并有良好的隔热性能 。 如将厚度为  2. 0 mm、2. 5 mm、3. 0 mm  的  HM 320 密封剂粘接在钛合金和铝合金板上进行防火隔热性能测试,不同厚度的  HM 320  的隔热性能见下图。
 
由图可见, HM 320  具有很好的隔热性能, 即使厚度只有  2 mm  的密封剂也具有优良的隔热效果。
 
五、耐燃油有机硅密封剂
 
 
 
将甲基三氟丙基链节引入硅橡胶得到的氟硅橡胶,虽然耐热性有所降低,但具有良好的耐飞机喷气燃料的性能 。20  世纪50、60  年代,道康宁公司就开发出许多不同用途的室温硫化氟硅密 封剂,其中Q4 - 2817  被作为飞机整体油箱密封剂使用 。 我国的HM 804 双组分氟硅密封剂的使用温度范围- 55 ~ 230℃ ,具有较好的耐高温密闭降解性和优良的电绝缘性能,被广泛应用于飞机燃油系统中工作的电气元件的灌封、 氟硅橡胶制品的粘接和飞机整体油箱特殊高温部位的密封,它是目前我国航空工业中应用最广、用量最大 、技术成熟度最高的氟硅密封剂牌号 。HM 809 单组分氟硅密封剂的工艺性能、力学性能、耐高温性能和耐油性能达到或超过国外同类产品的水平,在飞机上也逐渐得到应用 。
 
六、泡沫有机硅密封剂
 
 
 
室温硫化有机硅泡沫密封剂是新型功能密封材料,除了具有良好的耐候、耐热 、 耐寒及电气性能外,还具有质量轻、 缓冲性好、隔热、 隔音性强、 可压缩性大等特点,以及使用方便、 便于修补、 综合性能优异等优点,是一种理想的轻质封装材料 。 一般有机硅泡沫密封剂的发泡时间较短 ( 如美国 Nusil 公司的系列泡沫密封剂) ,而航空工业的很多使用场合,如飞机机体和机载设备的泡沫密封剂要求具有相当长的活性期,使发 泡和硫化平稳进行,因此一般有机硅泡沫密封剂难以满足使用要求。 而HM302有机硅泡沫密封剂 ( 密度为  0. 4 ~0. 6 g/cm 3 ) 的活性期在 50 ~90 min ,施工性能优异,并具有优异的耐高温和抗密闭降解性能。
 
此外,高隐身成为四代战斗机的主要标志之一,飞机的口盖、 蒙皮对接缝等部位存在大量的缝隙,如美国B2的飞机口盖 、 蒙皮对接缝等部位的缝隙长度达到  942 m ,采用吸波密封剂对这些缝隙进行处理是提高飞机隐身性能的主要途径 。 HM323 室温硫化吸波有机硅密封剂具有良好的嵌缝施工性能、力学性能和耐高低温性能,以及 2 ~ 18 GHz 范围内良好的吸收雷达波性能 。 随着飞机电子设备功率的提高,为了满足机载电子电器设备的隔热、绝缘、 导热和减振防护需求,已 广泛使用导热有机硅密封剂,其中, HM330 和HM340 导热有机硅密封剂具有优异的灌封性能、 热导率达 2. 0 W/  (  m?K ) ,导热性能优异 。
 


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