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摘要：随着航空工业技术的不断发展及飞机服役年限的增加，航空铝合金腐蚀问题日益受到国内外航空业内专家及学者的重视，就目前的形势而言，航空铝合金表面应用防腐技术一直是业内研究热点之一，也将是未来在航空铝合金不断发展过程中重要的研究课题。本文将从对铝合金以及防腐技术的概述以及铝合金表面防腐技术的处理方法等几个方面进行论述，供读者参阅。
关键词：航空铝合金；防腐技术；应用研究
0. 前言
对于航空铝合金在航空工业制造领域是最为常用的材料之一，除此之外，铝合金也在各个行业都发挥着自己不同程度上的作用。因此，铝合金的可靠性、稳定性、安全性、防腐性都是十分重要的。但就目前航空铝合金表面防腐技术的应用研究而言，还不能满足飞机长期服役需求，不同服役年限的飞机大部分都存在不同的铝合金腐蚀问题，因此，我们要在现有研究的基础上对不同的防腐技术进行再研究、探讨以及对比，从而找到不同防腐技术的优缺点，在很大程度上发挥其功能，让航空铝合金在航空工业中继续发挥其优势。
1. 航空铝合金以及防腐技术的概述
1.1 航空铝合金
铝合金重要是由铜、锌、锰、硅、镁等元素组合炼造而成，在20世纪的时候由德国人发明，对于各行各业的发展都有极大帮助，比如航空、汽车、机械制造等。正是因为铝合金跟普通金属性质相比不但更轻而且更加具有耐腐蚀的性质，因此在一次大战过后，德国甚至把铝合金设置为国家机密。
随着科技以及航空工业技术不断的发展，航空铝合金已经成为飞机制造中最不可缺少的材料之一，并且对航空铝合金的需求量逐渐上升，因此对运用到的相关技术的研究也逐渐深入，比如焊接技术、防腐技术等。众所周知，铝合金密度低，但是强度很高，塑性也比较好，除此之外，可以将铝合金加工成各种类型的材料，同时具有优良的导电性、导热性以及抗腐蚀能力，其使用量仅次于钢材料。
对于航空铝合金未来的发展来说，前景也是十分广阔的。有业内专家预测，未来很长时间内我国航空铝合金应用仍处于告诉发展期。除此之外，铝合金也会被广泛运用到其他行业，甚至会代替其他材料，其自身的性能和特点，也逐渐受到了其他行业的青睐。例如“铝代铜”现象的产生，也让铝合金材料成为电缆行业的新宠。随着这些相关行业的快速发展，铝合金材料的发展也基本形成了比较良性的产业链，为以后铝合金更好的发展奠定了良好的基础。
1.2 防腐技术
铝合金防腐蚀就是对处于腐蚀性介质中的铝合金材料及其相应制品，采用各种不同的防腐蚀手段，从而来延长铝合金及其制品的寿命，保证铝合金的性能，间接提高相关设备的安全性以及稳定性。通常防腐蚀技术主要分为五个步骤，其一是合理选择，要选择某种特定的金属材料对其进行防腐技术，譬如：铝合金。其二是选择适合的防腐蚀方法，如果在进行防腐研究时选择方法不对，也不能达到相对理想的效果。其三是要注意防腐结构布局的设计。其四是防腐强度设计，这两种设计都需要精心的准备方案，才能增强制件的性能。其五是制定完善的防腐技术管理制度。事实上，防腐结构布局设计以及强度设计是进行防腐技术中最核心的两个部分，如果在这两个部分不注意，而采取了不合理的方案，常常会引起热效力增高、聚集浓缩、局部过热、电偶腐蚀等情况，甚至会造成一定的危险。
防腐蚀设计是防止和控制设备腐蚀最有效也是被广泛采用的方法之一，主要原理是在金属材料的表面形成对于一定的防护层，让金属层与外界隔开，从而阻止金属与外界的物质进行反应，除此之外，金属进行防腐蚀处理后还能在一定程度上起到美化外观的效果。因此在进行防腐技术之前，一定要对金属材料的种类、浓度、所承受的温度等各个方面的情况进行深入的研究。再有一定的了解程度之后，还要根据实际情况进行模拟实验，从而来获取可靠的数据，制定合适的防腐技术措施。
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2. 航空铝合金表面防腐技术的处理方法
2.1 阳极氧化法
将铝合金放置于合适的电解溶液当中，作为阳极并进行通电处理的过程称为阳极氧化法，通过阳极氧化法，可以有效地让铝合金的表面形成一层氧化膜，阻挡铝合金与外界物质进行接触并进行反应，很好地起到了防腐的作用。
让铝合金氧化成膜的方法主要有化学方法和电化学方法，这两种方法形成的氧化膜具有不同的性能。比如就化学方法形成的膜来说，这种膜质地较稀，也比较薄，不能最大程度地起到保护的作用。而电化学方法形成的膜，是要将铝合金作为电极进行处理，从而能形成双层膜的结构，这样的方法得到的膜质地较厚，稳定性也比较强。然而随着电解方式的不同，形成的膜也会有一定的区别。电解方法主要分为直流电解法和交流电解法，其中交流电解使用的次数更多，得到的效果也更好，它大大地降低了阻挡厚度的不均匀度，让微孔的纯度更好，也更加有利于氧化膜的着色，性能部分也有一定的加强。但对于溶液的选择，还是选择酸性电解液的情况更多。
2.2 稀土转膜法
利用稀土转化膜的方法与上述阳极氧化法的形成过程不同，原理也有很大的区别。其主要过程是将稀土中的金属盐与铝合金进行反应。成为铝合金的防护涂层。但对于这种方法， 国内很多的学者都仍然对反应过程存在争议，有些人认为氧气在里面要参加还原反应，而有些则认为只有强氧化剂才在里面才参加反应。稀土转化膜的方法其主要优点是工程简单，需要的生产成本也比较低，缺点是要提纯稀土盐溶液需要的浸泡时间太长，反应温度也不好控制。
稀土转化膜这种方法从各个方面来说还不是特别成熟，也需要相关技术人员进行更加深入的研究和实践。但是根据它具有良好的抗腐性以及经济成本较低的特点，还是具有很大的发展前景，也有广泛的应用价值。
2.3 激光技术法
随着科学技术的不断发展，我国的激光技术也得到了相应的进步，因此利用激光对金属材料进行改性处理从而提高金属的性能、改善材料的性质也成为当前比较热门的一种方法。激光技术法主要包括激光硬化、激光合金化以及激光熔覆三种方法。其中，第一种方法可以让金属材料快速变热和快速冷却，从而提高金属材料的耐磨性和防腐性，但是在对于有特殊要求的金属材料，这种方法就会显得比较鸡肋。后面两种方法具有改变金属材料表面组织的能力，也是目前比较热门的一种方法。但激光合金化可以更好地提高表面的均匀性，而激光熔覆能增强金属材料膜的厚度，提高材料的防腐性能。
3 结束语
总而言之，航空铝合金作为飞机制造中最常用的金属之一，其防腐性能占据着十分重要的地位，甚至对于整个航空工业的发展都具有十分重要的影响。掌握好防腐技术在航空铝合金中的运用，才能最大限度地保证飞机结构零部件的安全性和稳定性，让航空铝合金在飞机制造业中发展地更好。因此，不断在探索与研究航空铝合金表面应用防腐技术，成为了航空工业及航空维修业内专家探讨和研究的热点问题，只有充分应用防腐技术并且在此基础上不断创新，使之可用于易受腐蚀影响的更多部位，才会更好的发挥航空铝合金的优点。
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论文作者:王芳芳,黑东盛,赵嗣徽
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/12
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