航空航天等军用密封材料进展
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中国航空航天橡胶和密封剂现状
主讲人 ：齐士成
目录
前言 国外橡胶、密封剂的发展概况 国内橡胶、密封剂发展状况 橡胶和密封剂发展趋势和存在差距 背景武器装备对橡胶和密封剂总体要求 橡胶和密封剂发展思路和对策
前言
特种橡胶、密封剂是武器装备中量大面广 的功能材料，是各系统执行功能技术的基 础和保证，主要作用是密封（气密、水密、 油密）、绝缘、减震、降噪、防腐、隔热、 防磨、电磁屏蔽、贮存和传输介质等。
前言
过去几十年中，从仿制的歼六、歼七到自行设计 歼八飞机和歼十、超七以及歼十一B飞机、直升 机与发动机，均是相应的仿制俄、美、法、英的 相应橡胶及密封剂材料，造成牌号多，用材思想 混乱，没有形成中国国防特种橡胶及密封剂材料 体系。
第三代飞机材料尚处于研制和准备试用阶段，同 时有许多材料并不能代表第三代飞机的水平。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
2.2室温硫化有机硅密封剂（RTV） 羟基封端二甲基硅橡胶用于生产单、双组分室温 硫化密封剂。
ВИКСИНТ-У-2-28НТ ВГО-1单组分密封剂 ВПГ-300М RTV-88、RTV-560、RTV-80和SILASTIC 6510 用于“民兵”导弹和固体火箭连接件间结构密封 和固体推进剂的粘合剂。使用温度范围为-115～ 315℃。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
1.氟橡胶 1.1普通氟橡胶
1958年，美、苏等国开始了氟碳弹性体的研究，在 近30年间含氟弹性体取得突破性发展，经历了三大发展过 程 （a）调整合成单体的比例和反应程度，控制生胶门尼粘度， 改善混炼工艺，除可适于模压成形外，还用于注压、挤出 成形，其典型产品有Viton430、VitonB50、Fluorel-2166、 A-1201（俄）。 (b)研制出低压缩永久变形氟橡胶，使200℃χ24 h 的压缩永 久变形从40～50%降至13～15%，极大延长了橡胶密封件 的使用寿命。 (c)改善氟弹性体的低温和耐强氧化剂的性能。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
1.3全氟醚橡胶 美、苏等国家通过改变单体比例研制出各种门尼 粘度和含氟量的品级，进一步改善了氟橡胶的耐 高芳香烃燃料、耐热性和工艺成形特性。当侧链 上氢原子全部被氟取代后，这种橡胶具有很强的 耐强氧化剂的作用，如Kalrez(美)和CΚΦ-460Н （俄）主要用于液体火箭强氧化剂贮罐和管路的 密封，还用于制造宇宙飞船、战略导弹强氧化剂 N2O4、甲基肼系统的隔膜、胶管。
前言
前言
前言
前言
前言
前言
一架歼击机1.2~1.5万件橡胶制品和400~500kg密封剂。 大型客机需使用3t橡胶制品和至少1.5t密封剂。 航空航天事故：
“挑战者”号航天飞机 “联盟”号宇宙飞船 美国“哥伦比亚”号航天飞机 F15、F16，歼六、歼七 在航空系统中因橡胶密封失效造成的故障约占整机故 障的40%。特种橡胶、密封剂材料是航空武器装备不可缺 少的，不可替代的功能材料，其质量直接关系着武器装备 的作战性能和使用寿命，同时也直接反映出武器装备的发 展现状和先进程度，是先进武器装备的主要物质基础。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
2.有机硅橡胶 2.1高温硫化有机硅橡胶（HTV） 二甲基、甲基乙烯基，甲基乙烯基苯基硅橡胶通过改变苯 基的含量调整橡胶耐高低温，耐辐射和烧蚀。二乙基硅橡 胶（СКТЭМ-1）, 玻璃化温度为-138℃,在-100℃下不会产 生结晶现象。 通过硫化体系和纳米级稀土元素的热稳定剂研究，阻止缩 聚反应的逆反性，提高了硅橡胶的耐热性，现已研制出耐 热420℃（24h）材料（BP-37）用于飞机襟翼的高温部分。 美国哈斯顿公司采用硅橡胶和编织金属丝以及Dacron布复 合制造出大型客机型材和发动机防火墙，短时间（5min） 可耐1100℃的高温。此外空间级和高纯度的硅橡胶是宇宙 飞船、航天飞机不可缺少材料，也是制造微电子元件使用 的灌注料和医学工程的必要材料。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
1.2氟醚橡胶 氟碳键键能高，结构规整性好，所以氟橡胶的低温性能较 差，Viton A、Viton B、CΚΦ-26的脆性温度约为-25～30℃，这就限制了该胶种的使用范围。为满足大功率航空 发动机高温密封的需要，美、苏均采用甲基乙烯醚作为第 四单体合成出含醚键的氟橡胶，即氟醚橡胶。其-30℃压 缩恢复系数达到0.2，其典型牌号是VitonGLT(美国)、 CΚΦ-260ВРТ(俄)、其中CΚΦ-260МПАН（俄）-40℃压缩 恢复系数达到0.2～0.3，使用温度范围为-50～300℃。 俄罗斯液体氟醚橡胶A-1054，研制的室温硫化密封剂，耐 各种含抗氧剂的航空燃料，用于发动机高温区域机身油箱 的缝内和表面密封，工作温度-－80～350℃。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
武器装备的发展极大促进了特种橡胶密封材料的 研究。
第二次世界大战期间，美国、德国和苏联开始合 成橡胶的研究，以满足战备物质的急需。其后30 年局部战争中新武器的竞争和对抗、宇航等尖端 工业的发展，飞机速度的提高、发动机功率加大、 系统的温度骤增，原用的氯丁、丁腈橡胶已无法 胜任高温油介质密封，从而促使一批耐高温、多 功能、长寿命的弹性体相继问世。
第四代飞机的少数材料刚开始预研起步阶段。目 前我国国防橡胶、密封剂材料整体水平相当于70 年代国外 （1）如全氟醚橡胶Kalrez（美）、СКФ-460Н（俄），氟
醚橡胶Viton GLT（美）和СКФ-260ВРТ、СКФ260МПАН（俄） (2)液体氟醚橡胶А-1054（俄），高粘附力的А-1207、А1207М（俄），固体与液体氟硅橡胶Siasticls-53、63 （美）和СКТФТ-50、100（俄） (3)甲基乙烯基、苯基硅橡胶外，俄罗斯乙基硅橡胶，其生 胶玻璃化温度为-138℃，含硼十烷的硅硼橡胶等。 (4) Permapol P-5、CS5500用于F-15、F-16飞机整体油箱 聚硫代醚橡胶Permapol P-3研制出的系列密封剂作为F-22
主讲人 ：齐士成
目录
前言 国外橡胶、密封剂的发展概况 国内橡胶、密封剂发展状况 橡胶和密封剂发展趋势和存在差距 背景武器装备对橡胶和密封剂总体要求 橡胶和密封剂发展思路和对策
前言
特种橡胶、密封剂是武器装备中量大面广 的功能材料，是各系统执行功能技术的基 础和保证，主要作用是密封（气密、水密、 油密）、绝缘、减震、降噪、防腐、隔热、 防磨、电磁屏蔽、贮存和传输介质等。
前言
过去几十年中，从仿制的歼六、歼七到自行设计 歼八飞机和歼十、超七以及歼十一B飞机、直升 机与发动机，均是相应的仿制俄、美、法、英的 相应橡胶及密封剂材料，造成牌号多，用材思想 混乱，没有形成中国国防特种橡胶及密封剂材料 体系。
第三代飞机材料尚处于研制和准备试用阶段，同 时有许多材料并不能代表第三代飞机的水平。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
2.2室温硫化有机硅密封剂（RTV） 羟基封端二甲基硅橡胶用于生产单、双组分室温 硫化密封剂。
ВИКСИНТ-У-2-28НТ ВГО-1单组分密封剂 ВПГ-300М RTV-88、RTV-560、RTV-80和SILASTIC 6510 用于“民兵”导弹和固体火箭连接件间结构密封 和固体推进剂的粘合剂。使用温度范围为-115～ 315℃。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
1.氟橡胶 1.1普通氟橡胶
1958年，美、苏等国开始了氟碳弹性体的研究，在 近30年间含氟弹性体取得突破性发展，经历了三大发展过 程 （a）调整合成单体的比例和反应程度，控制生胶门尼粘度， 改善混炼工艺，除可适于模压成形外，还用于注压、挤出 成形，其典型产品有Viton430、VitonB50、Fluorel-2166、 A-1201（俄）。 (b)研制出低压缩永久变形氟橡胶，使200℃χ24 h 的压缩永 久变形从40～50%降至13～15%，极大延长了橡胶密封件 的使用寿命。 (c)改善氟弹性体的低温和耐强氧化剂的性能。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
1.3全氟醚橡胶 美、苏等国家通过改变单体比例研制出各种门尼 粘度和含氟量的品级，进一步改善了氟橡胶的耐 高芳香烃燃料、耐热性和工艺成形特性。当侧链 上氢原子全部被氟取代后，这种橡胶具有很强的 耐强氧化剂的作用，如Kalrez(美)和CΚΦ-460Н （俄）主要用于液体火箭强氧化剂贮罐和管路的 密封，还用于制造宇宙飞船、战略导弹强氧化剂 N2O4、甲基肼系统的隔膜、胶管。
前言
前言
前言
前言
前言
前言
一架歼击机1.2~1.5万件橡胶制品和400~500kg密封剂。 大型客机需使用3t橡胶制品和至少1.5t密封剂。 航空航天事故：
“挑战者”号航天飞机 “联盟”号宇宙飞船 美国“哥伦比亚”号航天飞机 F15、F16，歼六、歼七 在航空系统中因橡胶密封失效造成的故障约占整机故 障的40%。特种橡胶、密封剂材料是航空武器装备不可缺 少的，不可替代的功能材料，其质量直接关系着武器装备 的作战性能和使用寿命，同时也直接反映出武器装备的发 展现状和先进程度，是先进武器装备的主要物质基础。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
2.有机硅橡胶 2.1高温硫化有机硅橡胶（HTV） 二甲基、甲基乙烯基，甲基乙烯基苯基硅橡胶通过改变苯 基的含量调整橡胶耐高低温，耐辐射和烧蚀。二乙基硅橡 胶（СКТЭМ-1）, 玻璃化温度为-138℃,在-100℃下不会产 生结晶现象。 通过硫化体系和纳米级稀土元素的热稳定剂研究，阻止缩 聚反应的逆反性，提高了硅橡胶的耐热性，现已研制出耐 热420℃（24h）材料（BP-37）用于飞机襟翼的高温部分。 美国哈斯顿公司采用硅橡胶和编织金属丝以及Dacron布复 合制造出大型客机型材和发动机防火墙，短时间（5min） 可耐1100℃的高温。此外空间级和高纯度的硅橡胶是宇宙 飞船、航天飞机不可缺少材料，也是制造微电子元件使用 的灌注料和医学工程的必要材料。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
1.2氟醚橡胶 氟碳键键能高，结构规整性好，所以氟橡胶的低温性能较 差，Viton A、Viton B、CΚΦ-26的脆性温度约为-25～30℃，这就限制了该胶种的使用范围。为满足大功率航空 发动机高温密封的需要，美、苏均采用甲基乙烯醚作为第 四单体合成出含醚键的氟橡胶，即氟醚橡胶。其-30℃压 缩恢复系数达到0.2，其典型牌号是VitonGLT(美国)、 CΚΦ-260ВРТ(俄)、其中CΚΦ-260МПАН（俄）-40℃压缩 恢复系数达到0.2～0.3，使用温度范围为-50～300℃。 俄罗斯液体氟醚橡胶A-1054，研制的室温硫化密封剂，耐 各种含抗氧剂的航空燃料，用于发动机高温区域机身油箱 的缝内和表面密封，工作温度-－80～350℃。
国外航空橡胶、密封剂的发展概况
武器装备的发展极大促进了特种橡胶密封材料的 研究。
第二次世界大战期间，美国、德国和苏联开始合 成橡胶的研究，以满足战备物质的急需。其后30 年局部战争中新武器的竞争和对抗、宇航等尖端 工业的发展，飞机速度的提高、发动机功率加大、 系统的温度骤增，原用的氯丁、丁腈橡胶已无法 胜任高温油介质密封，从而促使一批耐高温、多 功能、长寿命的弹性体相继问世。
第四代飞机的少数材料刚开始预研起步阶段。目 前我国国防橡胶、密封剂材料整体水平相当于70 年代国外 （1）如全氟醚橡胶Kalrez（美）、СКФ-460Н（俄），氟
醚橡胶Viton GLT（美）和СКФ-260ВРТ、СКФ260МПАН（俄） (2)液体氟醚橡胶А-1054（俄），高粘附力的А-1207、А1207М（俄），固体与液体氟硅橡胶Siasticls-53、63 （美）和СКТФТ-50、100（俄） (3)甲基乙烯基、苯基硅橡胶外，俄罗斯乙基硅橡胶，其生 胶玻璃化温度为-138℃，含硼十烷的硅硼橡胶等。 (4) Permapol P-5、CS5500用于F-15、F-16飞机整体油箱 聚硫代醚橡胶Permapol P-3研制出的系列密封剂作为F-22