波音V-22鱼鹰Osprey的玻璃纤维油箱上为什么选用Contego防火涂料

义邦新材料 2024-01-04 13:10:28

玻璃纤维复合材料在航空装备的发展中具有重要意义。航空器的性能受设计和材料的影响,材料的优劣对速度、高度、航程、机动性、隐身性、服役寿命、安全可靠性和可维修性等性能起着重要作用。根据统计数据,航空材料技术进步对飞机减重贡献了70%。

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,具有良好的绝缘性、耐热性、抗腐蚀性和高机械强度。它可以通过高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制成,单丝直径为几个微米到二十微米,相当于头发丝的1/20到1/5。

玻璃纤维复合材料在航空领域的应用广泛,包括小型飞机机身、直升机外壳和旋翼桨叶、飞机次要结构部件(如地板、门、座椅、辅助油箱)、飞机发动机零件、头盔、雷达罩、救援担架等。

然而,与碳纤维复合材料相比,玻璃纤维的耐热温度较低。普通玻璃纤维的耐温度约为350℃,超细玻璃纤维的耐温度约为450℃,特种玻璃纤维的最高耐温度约为1000℃。此外,玻璃纤维的耐温度是指其最高使用温度,通常比实际工作温度低约100℃。

△两种涂料已膨胀的对比效果。(左)传统的高膨胀防火涂料,(右)Contego膨胀后轻薄的防火涂料

Contego防火涂料

由飞机起火危害造成的人员伤亡和财产损失在航空史上是众所周知的,当火灾发生时,防火涂料可以迅速发挥作用,阻止或减缓火势扩散,通过化学反应消耗热量,有效降低基材温度,起到保护作用。通过延迟灭火足够长的时间以使消防人员灭火来保护有价值的人员。将飞机的重要区域与高温隔离开来,可使在飞行中着火的飞机安全着陆。可以保护飞机维修所用的设备和配件,以防止或定位飞机附近起火。该涂料可用于发动机机舱,机身,防火墙,燃料电池,生命线和电线,仪器和设备。

Contego航空膨胀型防火涂料,适用于几乎所有类型的玻璃纤维。当暴露于高温或火源时,这种被动式防火屏障薄膜涂层会形成坚硬的碳屏障,从而限制火焰的燃烧,减少火势蔓延。

Contego PFB是一种纯胶乳,单组分涂料,设计用于各种材料的防火保护,包括结构钢,铝,镁,复合材料,木材,聚氨酯泡沫绝缘,高密度聚乙烯墙板,混凝土,石膏等。

Contego的特点

•防火温度高达1093°,15分钟防火,满足FAA要求。

•黏附力强,超过630 psi (ASTM D-4541)。

•湿膜厚度薄,低至0.5mm。

•超薄膨胀厚度,每0.5mm干膜厚度膨胀后增厚0.15mm。

•可在多种基材使用(如金属、非金属等)。

•是唯一通过9个不同标准测试的产品(UL, ULC, ASTM, ANSI, FAA, Mil等)。

•储存寿命长,未开封永久有效,开封后两年。

•绿色环保,无毒、不伤皮肤、不致癌,用肥皂和水即可清洗。

经过实验测试,膨胀的碳层减少了对基材的损害。当火灾被扑灭后,Contego的膨胀碳层可以轻松刮除,而基材通常保持相对完好,这降低了维修成本和难度。

波音V-22鱼鹰Osprey的玻维油箱位置示意

用于波音V-22鱼鹰Osprey的玻维油箱

另外,当涉及到复合材料作为客机油箱材料时,防火性能是一个重要考虑因素。相较于传统的铝镁合金,复合材料的导热性能较低,这可能导致复合材料油箱在某些情况下容易局部过热。此外,当复合材料的表面温度升高到玻璃转化温度时,其性能可能会受到影响,特别是在受到振动或油箱内外压差的影响下,可能会导致裂纹、分层、脱胶、渗漏和变形等问题。

为了应对这些挑战,热防护材料的设计变得至关重要,以减缓燃烧传热到结构元件的过程,延缓温度变化对其电阻的影响。这些材料可以形成一个绝缘屏障,减缓传热速率,从而提供更多的时间来应对火灾威胁。在这方面,大连义邦轻薄型防火涂料是一个可行的解决方案。这种防火涂料采用乳胶基质,不含有害的溶剂,无酸性气味,具有极薄、平滑、美观的外观。它在应用成本方面相对经济,并能够紧密附着到各种基材上。

应用案例:

●波音V-22鱼鹰Osprey的玻璃纤维油箱上。

●洛克希德C-130“大力神运输机的进气舱。

●捕食者无人机的喷气发动机罩。

●黑匣子和其他特殊组件等。

Contego防火涂料在航空航天领域得到广泛应用,特别适合用于发动机整流罩、防火墙、油箱等需要防火保护的区域。这种防火涂料不仅在外观上令人满意,而且通过了多个权威实验室的全面检测和认证,包括欧洲实验室、美国保险商试验所、ASTM(美国材料与试验协会)、NFPA(美国国家防火协会)等。

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