文档介绍：飞机密封结构的修理方法和应用
摘要:密封材料就是指能承受接缝位移以达到气密、水密的目的而嵌入物体接缝中的材料,一般应具有良好的物理和机械性能、回弹性高、压缩永久变形小、密封可靠、加工方便和使用寿命长,在航空工业中有着较为广泛的应用。目前,各型飞机的密封结构都有严格的密封性要求,如果密封结构产生严重漏气或漏油现象,将危及飞行安全。本文主要分析了密封结构在飞机上的应用与发展,以及从理论上说明了密封结构的修理方法。
关键词:密封结构密封剂
飞机上的密封结构包括气体密封结构和液体密封结构。机身增压舱属于气体密封结构,而结构油箱属于液体密封结构。对于密封结构的损伤,必须采用密封修理,除保证修理强度、刚度等性能要求外,还要保证密封结构在使用条件下的密封性。
1 密封结构在飞机中的应用与发展
密封结构在飞机中的应用
航空工业中使用的密封材料主要有:聚硫橡胶、聚氨酯和硅橡胶密封剂。聚硫橡胶密封剂具有优异的耐航空燃料性能,主要用于机翼和机身整体油箱的密封。聚氨酯密封剂的超低温性能良好,主要用于飞机的座舱、窗门、仪表舱、炮弹舱、引射器、电插头、电子元件和电磁铁等元器件的密封。硅橡胶密封剂能耐高温和低温、耐辐射、耐真空、无污染、无毒,主要用于各种密封舱的密封。
聚硫橡胶密封胶
聚硫橡胶密封胶是以液态聚硫橡胶为基础的一种密封胶粘剂。聚硫橡胶是一种类似橡胶的多硫乙烯基树脂。实际上它是处于合成橡胶与热塑性塑料之间的物质。它可以由二***乙烷与四硫化钠起缩合反应而制得,其反应如下:
nClCH2—CH2Cl + nNaS4Na —→[CH2—CH2—S4]—2nNaCl
聚硫橡胶的分子链是饱和的,又含有硫原子,因此是有良好的耐油、耐溶剂、耐老化、耐冲击性能、以及低透气率和优良的低温挠曲性。
聚硫橡胶一般为深琥珀色或深褐色稠粘状液体,平均分子量在1000~5000之间。平均分子量为1000的,主要用作环氧树脂和酚醛树脂的增韧改性剂。平均分子量为4000的通常单独用作聚硫密封胶的基料。液态聚硫橡胶的分子链上带有活性反应基团硫醇基,能与多种金属过氧化物、有机过氧化物及一些氧化剂起反应。当加入金属过氧化物固化剂,可在加温、常温、低温以及油介质中固化成为弹性体。目前用得最广、最多的是二氧化铅和活性二氧化锰,其反应式如下:
HS—R—SH + PbO2 —→(RSS)n + PbO + H20
HSR—R—SH + PbO —→(RSPbSR) + H20
—RSPBSR—+ Pb02 —→(RSS)n + PbO + H20
由于固化后的聚硫橡胶具有耐油和弹性体的特性,我们把它作为角速度计定子座组件的密封胶粘剂。
以二氧化铅为硫化交联剂,二苯胍、TMTD为硫化促进,二氧化钛为增强染色剂,为了获得较高粘结强度,加了少量环氧树脂,加入量一般控制下3~5%,胶液在室温下配制,在20~25℃环境温度下,12小时可硫化成型,施工活性期为2~4小时。硫化后八的聚硫密封胶可在-45 ℃~100 ℃温度下长期使用。产品绝缘电阻大于100兆欧,聚硫密封胶的耐老化性能比较好,经过10年以上长期存放还有良好的弹性和密封性,聚硫密封胶的粘接强度一般不高,这对于内部介质压力较低,需要便于拆卸的接合部的封装较为适合。
聚氨酯密封胶粘剂
聚氨酯密封胶是以聚氨酯橡胶为基体,富有弹性的一种密封胶粘剂。聚氨酯橡胶是一种比较特殊的橡胶,它实际上是一种介于一般橡胶与塑料之间的高分子化合物。
聚氨酯弹性密封胶最大的特点是,表面硬度高、富有弹性,并且有优良的耐寒、耐油性能。它在低温下的粘结强度甚至高于室温下的粘结强度。如果改变原料组份和配比,它可以获得邵氏硬度20~80、弹性模量50~6000kg/cm、抗张强度50~80kg/cm范围十分宽广的优异弹性体。这样优良的性能,目前还没有一个更合适的弹性体可能代替它。
聚氨酯橡胶粘剂在我所被应用在平台观察窗的粘接密封上。平台观察窗是由铝合金框架和石英玻璃组成,观察窗内部和外部的介质和压力不一样,所以要求胶粘剂有良好的弹性和密封性能。由于结构尺寸的限止,不能用固体状密封材料进行密封。最初采用过环氧树脂密封胶进行胶接密封,但是,由于环氧胶粘剂没有弹性,在固化过程中产生较大内应力,致使石英玻璃开裂,即使加工后不开裂的产品在做低温试验时,也由于热胀冷缩所产生的应用,使胶缝连接处出现裂缝。采用了聚氨酯密封胶,就解决了石英玻璃开裂的质量问题。
聚氨酯密封胶的基体,通常是异***酸酯与未端带有羟基的多元醇反应后,生成未端带有异***酸基的线型聚氨酯高分子化合物。
异***酸酯具有很大的活性,在室温下它与羟酸、芳香族和脂肪族***类、醇类、水及几乎所有含有活泼氢原子的化合物都能发生反应。目前,用得最多的是***二异***酸酯(TDI)