復合吸波涂料在海洋環境中的適應性

2013-02-14 06:22:42韓東銳

腐蝕與防護 2013年7期

齊宇，韓東銳

（1.北京航空材料研究院，北京100095；2.青島鋼研納克檢測防護技術有限公司，青島266071）

吸波涂料隱身技術是利用材料的高損耗性能，將照射到目標系統上的電磁能轉化為熱能或其他形式的能量而發散，達到全方位隱身效果。這種方法的主要特點是對裝備的改動小，特別適用于現有武器裝備的隱身需求，并且吸波涂料因施工簡便，對目標的外形適應性強和武器系統的機動火力性能影響小等特點，備受各國重視［1-4］。

復合吸波涂料在服役過程中受到各種環境因素的綜合作用而發生老化破壞，最終會失去使用價值［5］。評價復合吸波涂料涂層環境適應性能的最有效方法之一，是通過對其進行自然環境老化試驗，以獲取符合實際的環境適應性數據，但是自然老化試驗周期較長。本工作通過人工模擬自然環境中的某些因素，對ANCT-2A和ANCT-2B兩種復合吸波涂料涂層進行人工加速試驗，快速評價復合吸波涂料涂層的環境適應性［6］，以期為設計、研制部門提供參考依據。

1 試驗

1.1 試驗材料

試驗采用ANCT-2A和ANCT-2B兩種涂料，將涂料涂刷在碳鋼和鋁合金兩種底材上，見表1。

表1 試驗材料

ANCT-2A涂層體系由防腐蝕底漆和吸波涂料組成，吸波涂料成分為吸收劑加粘結劑，粘結劑選用橡膠粘結劑，并通過加入一定量的環氧樹脂及固化劑對橡膠粘結劑進行改性，既能提高涂層附著力，又使其具有較好的柔韌性和抗沖擊性。涂刷時首先將底材表面打磨處理，然后用丙酮擦拭干凈，噴涂防腐蝕底漆，底漆厚度約為0.03～0.05mm；待防腐蝕底漆固化后，對其表面進行處理，噴涂吸波涂料層，吸波涂料層厚度約為1.6～1.8mm，待涂層固化后即可用于試驗。

ANCT-2B涂層體系由吸波材料板和膠黏劑組成，吸波涂料板厚度約2mm，膠黏劑屬環氧樹脂類。施工時，首先裁剪形狀尺寸合適的吸波材料板，在吸波材料板和底材的結合面分別涂敷膠黏劑，然后將其粘合在一起，待膠黏劑固化后即可用于試驗。

1.2 試驗方法

（1）附著力測試參照GB 5210-1985。試驗設備為Posi Test附著力測試儀。用粘結劑將φ20mm錠子粘接在待測面上，待粘結劑固化后用測試儀依規定的速率對錠子施加垂直、均勻的拉力，將錠子從試板上拉開，測定涂層間或涂層與底材間的附著破壞時所需的力，以MPa表示。

（2）耐海水測試參照GB 1763-1989。將試片浸沒在40℃的青島海域海水中，試驗周期1 000h，定期觀察涂層表面是否有變色、鼓泡、龜裂、起翹、脫落、生銹等現象。

（3）人工老化測試參照GB／T 14522-1993。試驗設備為紫外老化試驗箱。試驗過程：光照階段溫度為60℃，冷凝階段溫度為50℃；光照和冷凝循環周期為8h光照、4h冷凝；試驗時間500h。光譜波長范圍295～360nm，可以最佳模擬陽光紫外線。試驗結束后觀察涂層表面是否有失光、變色、粉化、龜裂、起翹、脫落等現象。

（4）動海水沖刷測試試樣通過樣架掛在高流速沖刷試驗平臺上，試驗介質為青島海域海水，流速20～22m·s-1（模擬40節航速），試驗周期為180h。試驗結束后觀察涂層表面是否有變色、鼓泡、龜裂、起翹、脫落、生銹等現象。

2 結果與討論

2.1 附著力

附著力試驗結果見表2。結果表明，附著力與底材材質關系不大，主要取決于涂層本身及其施工工藝。ANCT-2A的附著力約為ANCT-2B的兩倍多。ANCT-2A涂層為內聚力破壞，ANCT-2B涂層在拉力作用下與底材分開，但是涂層塑性較好，仍保持整體完整，未開裂。通過選擇膠黏劑，改進粘貼工藝，ANCT-2B的附著力還有改善的區間。