飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
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关键词：飞机蒙皮; 表面处理; 涂装工艺 中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A 文章编号：1672-2418(2018)06-0051-05
Surface Treatment and Coating Process of Aircraft Skin
Zhou Rudong
(CNOOC Changzhou Paint and Coatings Industry Research Institute Co., Ltd., Changzhou, Jiangsu 213016, China)
合，增加了底漆在金属底材上的附着，并起到防锈防 腐的作用。
1.1.4 阳极氧化法、化学氧化法、磷化底漆法的优缺点 一个好的铝合金表面处理方法不仅能够大大改
善其抗腐蚀性能， 而且能提供一个很好的涂漆表面， 与底漆、面漆一起组成整体化的涂层系统，表现出各 种优良的性能。
化学氧化处理法可以采用喷淋法对整机进行表 面处理，这样可以节约设备投资，但也存在一些缺点： 整机使用消耗时间多；形成膜层不是很均匀；干燥时 间长；有毒，含铬废水易造成污染。 阳极化法的优势在 于形成的膜层对铝板的附着力最好，故生成的膜层较 难脱漆处理。 磷化底漆处理法最大的优点是有很好的 脱漆性， 以磷化底漆作为表面处理层的涂层系统，在 飞机返修时可以较易地除去涂层系统，从而节省返修 工 时 [5]。
1 飞机蒙皮表面处理
1.1 飞机铝蒙皮表面的处理
铝是一种银白色轻金属， 在空气中非常活泼，容
易生成致密的氧化膜，铝的强度较低，不宜做结构材 料，通过加入合金元素，运用热处理等方法来强化铝， 就得到一系列的铝合金，广泛应用在机械制造、动力 机械和航空工业等方面。
在铝中加入合金元素制成铝合金， 强度有所提 高，但其防腐蚀性有所下降。 保护的方法就是在铝合 金板材表面包覆一层纯铝， 然后对铝板进行表面处 理，再涂底漆和面漆达到防护的目的。 经过表面处理 的铝，其表面会生成一层膜，这层化学膜具有防腐蚀 性，表面呈多孔状且均匀，能够增加和底漆的接触面 积，提高了底漆在底材表面的结合力，提高了铝合金 板 材 的 耐 腐 蚀 性 [2]。
阳极化法根据所用的电解液不同而分成不同的 方法， 例如用铬酸作电解液的称为铬酸阳极化法，用 硫酸作电解液的称为硫酸阳极化法。
1.1.3 磷化底漆法
磷化底漆法就是在金属表面喷涂一道磷化底漆， 虽是底漆，但不能作为单独的底漆使用，它是一种表 面处理方法，一般用于特殊的工件。
磷化底漆是由聚乙烯缩丁醛树脂、锌铬黄等防腐 颜填料和助剂组成了组分 A，组分 B 则为磷酸液。 组 分 A 和组分 B 按照一定的比列混合， 并搅拌均匀，采 用喷涂或浸涂的方法涂覆于金属表面。 磷化漆膜起到 中间桥梁的作用， 磷酸对金属表面起到钝化作用，能 够与金属联成一体。 磷化膜又能与底漆形成良好的结
Keywords：aircraft skin; surface treatment; coating process
0 引言
飞机是一种很重要的交通工具，在国民经济与国 防建设中占有重要地位，各国对与提高飞机性能有密 切关系的航空涂料的研制、应用都非常重视。 对于现 代飞机来说，大都采用铝、镁合金以及高性能的复合 材料作为蒙皮机身，如果对这些材质不加以表面处理 以及配套涂料的涂装，就会加速金属部件的腐蚀和非 金属部件的老化。 针对飞机蒙皮表面不同的材质，做 相 应 的 表 面 处 理 ， 喷 涂 底 面 漆 配 套 涂 层 [1]。
航空工业上铝合金的表面处理主要有化学氧化 法、阳极化法和磷化底漆法。
涂装工艺 COATING PROCESS 51
周如东：飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
ຫໍສະໝຸດ Baidu1.1.1 化学氧化法
化学氧化法顾名思义就是在铝金属表面通过化学反 应生成一层薄的氧化膜。
化学氧化法生成的膜一般很薄，厚度大致在 0.5～ 4 μm 之 间 ，氧 化 膜 层 松 软 ，耐 磨 性 很 低 ，经 受 较 重 的 触碰时，膜层会破坏脱落，故不能单独使用。 化学氧化 法生产的膜层多孔， 与涂料的结合力比阳极化膜层 高。 化学氧化法有铬酸氧化法、碱液氧化法、阿罗丁法 等。 与阳极化法相比，化学氧化法具有以下特点：设备 简单、操作方便、成本较低；对金属材料疲劳性影响 小；能快速处理，生产效率高；能够用于各种形状的工 件。 化学氧化膜的防腐蚀性能不如铬酸或硫酸阳极化 膜，因此不能单独作为防护层用于铝合金表面，必须 与防护涂料配套使用[3]。
1.1.2 阳极化法
阳极化法就是在铝板表面进行电化学氧化，是将 铝板放置于阳极化槽中，与铝板接通的是阳极，阴极 一般是铅板，通入电流后，通过电化学反应，能够在阳 极端的铝板表面生成一层氧化膜。
阳极化法特点： 氧化与成膜是通过两个过程同时 发生生成的， 其一是在铝板表面生成三氧化二铝氧化 膜， 其二是三氧化二铝氧化膜在生成的同时附带生成 溶解的过程。当生成氧化膜的速度超过溶解的速度，就 能得到一定厚度的氧化膜，一般膜厚控制在 5～15 μm。 另一个特点是在氧化过程中，氧化膜层是在多孔膜中 向金属深处生长，这与一般的电镀层由金属表面向外 生长 不 一样[4]。
第 39 卷第 6 期 2018 年 6 月
涂层与防护
COATING AND PROTECTION
Vol.39 No.6 Jun.2018
飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
周如东
（中海油常州涂料化工研究院有限公司，江苏常州 213012）
摘要：介绍了飞机蒙皮表面的预处理（主要是铝合金和复合材料），同时介绍了在涂装过程中各涂层的 设计选择和涂装工艺。 经过表面处理，再喷涂各类配套功能涂料，涂层不仅具有装饰的效果，对蒙皮表面进 行了有效的保护，起到装饰性和功能性的效果。
Abstract: The pre-treatment for aircraft skin such as aluminum alloy and composite material is introduced. The film design and coating process are also introduced. Various functional coatings are coated on the treated surface to improve the aesthetic appearance and protection performance of the aircraft skin.
Surface Treatment and Coating Process of Aircraft Skin
Zhou Rudong
(CNOOC Changzhou Paint and Coatings Industry Research Institute Co., Ltd., Changzhou, Jiangsu 213016, China)
合，增加了底漆在金属底材上的附着，并起到防锈防 腐的作用。
1.1.4 阳极氧化法、化学氧化法、磷化底漆法的优缺点 一个好的铝合金表面处理方法不仅能够大大改
善其抗腐蚀性能， 而且能提供一个很好的涂漆表面， 与底漆、面漆一起组成整体化的涂层系统，表现出各 种优良的性能。
化学氧化处理法可以采用喷淋法对整机进行表 面处理，这样可以节约设备投资，但也存在一些缺点： 整机使用消耗时间多；形成膜层不是很均匀；干燥时 间长；有毒，含铬废水易造成污染。 阳极化法的优势在 于形成的膜层对铝板的附着力最好，故生成的膜层较 难脱漆处理。 磷化底漆处理法最大的优点是有很好的 脱漆性， 以磷化底漆作为表面处理层的涂层系统，在 飞机返修时可以较易地除去涂层系统，从而节省返修 工 时 [5]。
1 飞机蒙皮表面处理
1.1 飞机铝蒙皮表面的处理
铝是一种银白色轻金属， 在空气中非常活泼，容
易生成致密的氧化膜，铝的强度较低，不宜做结构材 料，通过加入合金元素，运用热处理等方法来强化铝， 就得到一系列的铝合金，广泛应用在机械制造、动力 机械和航空工业等方面。
在铝中加入合金元素制成铝合金， 强度有所提 高，但其防腐蚀性有所下降。 保护的方法就是在铝合 金板材表面包覆一层纯铝， 然后对铝板进行表面处 理，再涂底漆和面漆达到防护的目的。 经过表面处理 的铝，其表面会生成一层膜，这层化学膜具有防腐蚀 性，表面呈多孔状且均匀，能够增加和底漆的接触面 积，提高了底漆在底材表面的结合力，提高了铝合金 板 材 的 耐 腐 蚀 性 [2]。
阳极化法根据所用的电解液不同而分成不同的 方法， 例如用铬酸作电解液的称为铬酸阳极化法，用 硫酸作电解液的称为硫酸阳极化法。
1.1.3 磷化底漆法
磷化底漆法就是在金属表面喷涂一道磷化底漆， 虽是底漆，但不能作为单独的底漆使用，它是一种表 面处理方法，一般用于特殊的工件。
磷化底漆是由聚乙烯缩丁醛树脂、锌铬黄等防腐 颜填料和助剂组成了组分 A，组分 B 则为磷酸液。 组 分 A 和组分 B 按照一定的比列混合， 并搅拌均匀，采 用喷涂或浸涂的方法涂覆于金属表面。 磷化漆膜起到 中间桥梁的作用， 磷酸对金属表面起到钝化作用，能 够与金属联成一体。 磷化膜又能与底漆形成良好的结
Keywords：aircraft skin; surface treatment; coating process
0 引言
飞机是一种很重要的交通工具，在国民经济与国 防建设中占有重要地位，各国对与提高飞机性能有密 切关系的航空涂料的研制、应用都非常重视。 对于现 代飞机来说，大都采用铝、镁合金以及高性能的复合 材料作为蒙皮机身，如果对这些材质不加以表面处理 以及配套涂料的涂装，就会加速金属部件的腐蚀和非 金属部件的老化。 针对飞机蒙皮表面不同的材质，做 相 应 的 表 面 处 理 ， 喷 涂 底 面 漆 配 套 涂 层 [1]。
航空工业上铝合金的表面处理主要有化学氧化 法、阳极化法和磷化底漆法。
涂装工艺 COATING PROCESS 51
周如东：飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
ຫໍສະໝຸດ Baidu1.1.1 化学氧化法
化学氧化法顾名思义就是在铝金属表面通过化学反 应生成一层薄的氧化膜。
化学氧化法生成的膜一般很薄，厚度大致在 0.5～ 4 μm 之 间 ，氧 化 膜 层 松 软 ，耐 磨 性 很 低 ，经 受 较 重 的 触碰时，膜层会破坏脱落，故不能单独使用。 化学氧化 法生产的膜层多孔， 与涂料的结合力比阳极化膜层 高。 化学氧化法有铬酸氧化法、碱液氧化法、阿罗丁法 等。 与阳极化法相比，化学氧化法具有以下特点：设备 简单、操作方便、成本较低；对金属材料疲劳性影响 小；能快速处理，生产效率高；能够用于各种形状的工 件。 化学氧化膜的防腐蚀性能不如铬酸或硫酸阳极化 膜，因此不能单独作为防护层用于铝合金表面，必须 与防护涂料配套使用[3]。
1.1.2 阳极化法
阳极化法就是在铝板表面进行电化学氧化，是将 铝板放置于阳极化槽中，与铝板接通的是阳极，阴极 一般是铅板，通入电流后，通过电化学反应，能够在阳 极端的铝板表面生成一层氧化膜。
阳极化法特点： 氧化与成膜是通过两个过程同时 发生生成的， 其一是在铝板表面生成三氧化二铝氧化 膜， 其二是三氧化二铝氧化膜在生成的同时附带生成 溶解的过程。当生成氧化膜的速度超过溶解的速度，就 能得到一定厚度的氧化膜，一般膜厚控制在 5～15 μm。 另一个特点是在氧化过程中，氧化膜层是在多孔膜中 向金属深处生长，这与一般的电镀层由金属表面向外 生长 不 一样[4]。
第 39 卷第 6 期 2018 年 6 月
涂层与防护
COATING AND PROTECTION
Vol.39 No.6 Jun.2018
飞机蒙皮表面处理和涂层选择及涂装工艺
周如东
（中海油常州涂料化工研究院有限公司，江苏常州 213012）
摘要：介绍了飞机蒙皮表面的预处理（主要是铝合金和复合材料），同时介绍了在涂装过程中各涂层的 设计选择和涂装工艺。 经过表面处理，再喷涂各类配套功能涂料，涂层不仅具有装饰的效果，对蒙皮表面进 行了有效的保护，起到装饰性和功能性的效果。
Abstract: The pre-treatment for aircraft skin such as aluminum alloy and composite material is introduced. The film design and coating process are also introduced. Various functional coatings are coated on the treated surface to improve the aesthetic appearance and protection performance of the aircraft skin.