某型發(fā)射裝置前搖臂漆層脫落原因

卞 楠

(中國空空導(dǎo)彈研究院, 洛陽 471009)

機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置是發(fā)射各類載機導(dǎo)彈的專用裝置，導(dǎo)軌式發(fā)射裝置是最常見的一類機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置[1-2]。前搖臂是導(dǎo)軌式發(fā)射裝置的重要組成部分，由前段、中段和后段焊接組合而成。某型導(dǎo)軌式發(fā)射裝置前搖臂的前段和后段材料均為ZG35CrMnSi鋼，中段材料為30CrMnSi鋼。焊接后，整體經(jīng)熱處理、機械加工，再進行表面處理，表面處理步驟為鍍鎘、鈍化后進行噴漆，前后分別噴涂H06-1012H黃色環(huán)氧聚酰胺底漆和TS96-71淺灰色聚氨酯無光磁漆面漆。

為測試該型發(fā)射裝置前搖臂的環(huán)境適應(yīng)性，在交付前需根據(jù)GJB 150.24A—2009《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第24部分：溫度-濕度-振動-高度試驗》的標(biāo)準(zhǔn)要求進行高低溫試驗(高溫60 ℃保溫6 h，然后低溫-55 ℃保溫6 h)。試驗后發(fā)現(xiàn)該前搖臂表面漆層(包括底漆和面漆)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，且脫落面積占比高達50%。

為了防止漆層脫落現(xiàn)象再次發(fā)生，作者通過漆層附著力測試、紅外光譜分析[3]及核磁共振分析[4]等對漆層脫落原因進行了分析。

大腸癌的癥狀較隱匿，在疾病的早期，有時甚至疾病的晚期階段，患者可能都沒有明顯的局部癥狀，以至于許多患者在確診時已到中晚期，治療效果便會大打折扣。因此，定期的腸道健康檢查尤為重要。

1 理化檢驗

1.1 宏觀形貌

由圖1可以看出：在前搖臂前、中、后段的中部和頂部，均出現(xiàn)了漆層脫落現(xiàn)象，脫落漆層面積占比達50%；漆層脫落后，露出金屬基體，金屬基體表面光亮，無明顯附著物。

按照標(biāo)準(zhǔn)要求，對漆層脫落的前搖臂所用涂料H06-1012H黃色環(huán)氧聚酰胺底漆和TS96-71淺灰色聚氨酯無光磁漆面漆進行制樣和性能測試?；w選用2A12鋁合金板材，將噴涂后的基體置于恒溫、恒濕(溫度22 ℃、相對濕度55%)環(huán)境中，放置24 h后進行實干時間、附著力、沖擊性、柔韌性以及耐水性測試。

1.2 涂料性能

一杭獨自坐在母親的墳前，小心地展開那份發(fā)脆的剪報，一篇題為《爸爸，我知道您會回來》的散文，勾起往事。文章是一杭讀小學(xué)六年級時寫的，后來在區(qū)報上發(fā)表，作家夢也由此播下。

為了確認(rèn)金屬基體表面的有機物種類，采用Ascend Aeon 900型核磁共振譜儀對有機物進行核磁共振分析。由圖4可以看出，在化學(xué)位移為7.285×10-6處存在三氯甲烷的吸收峰，三氯甲烷為核磁共振分析中所用的溶劑，可以忽略；在化學(xué)位移為1.397×10-6，1.284×10-6，0.931×10-6處存在長鏈烴類有機物的特征吸收峰，表明金屬基體表面的有機污染物為長鏈烴類有機物。

1.3 漆層厚度

主要出口產(chǎn)品有：咖啡、皮革、毛皮、油料作物、豆類、天然橡膠、畜牧業(yè)、茶等。2017年國內(nèi)生產(chǎn)總值為734億美元，其中農(nóng)業(yè)占41%，工業(yè)占13%，服務(wù)業(yè)占46%。

表3 前搖臂各段漆層的厚度分布

1.4 漆層附著力

金屬基體表面如果存在污染物會影響漆層的附著力[3]。使用四氯化碳棉球擦拭前搖臂漆層脫落位置的金屬基體表面，使用spotlight 400/400N型紅外光譜儀對擦拭位置表面的四氯化碳棉球的萃取物進行紅外光譜分析[4-5]。由圖3可以看出，在波數(shù)為2 958，2 928，2 855 cm-1處存在明顯的甲基、亞甲基的吸收峰，表明金屬基體表面存在有機污染物[6]。

圖2 附著力測試后前搖臂各段漆層的表面形貌

1.5 漆層紅外光譜分析

根據(jù)GB/T 9286—1998,對漆層脫落的前搖臂前段、中段及后段進行漆層附著力測試，發(fā)現(xiàn)各段的附著力均大于5級。由圖2可以看出，各段漆層與基體的附著情況均較差，漆層與金屬基體表面幾乎脫離。

圖3 前搖臂漆層脫落位置表面的紅外光譜

1.6 漆層核磁共振分析

由表1和表2可以看出，H06-1012H黃色環(huán)氧聚酰胺底漆和TS96-71淺灰色聚氨酯無光磁漆面漆層的實干時間、沖擊性、附著力、柔韌性及耐水性測試結(jié)果均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，涂料性能良好。

按照企業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的要求，發(fā)射裝置前搖臂各段底漆厚度應(yīng)不低于10 μm，面漆厚度應(yīng)不低于15 μm，漆層總厚度應(yīng)不低于25 μm，且應(yīng)噴涂均勻。由表3可以看出,該前搖臂前段、后段漆層較厚，中段漆層較薄，各段漆層總厚度均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,且噴涂均勻。

圖4 前搖臂漆層脫落位置金屬基體表面有機物的核磁共振譜

2 分析與討論

由理化檢驗結(jié)果可知：底漆和面漆的各項性能均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；前搖臂各段漆層總厚度均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且噴涂均勻；漆層與金屬基體的附著情況極差，與金屬基體表面幾乎脫離，表明漆層與金屬基體之間未很好結(jié)合；金屬基體表面附著長鏈烴類有機污染物，該污染物是礦物油的重要組成成分，其存在會降低漆層與金屬基體的附著力。

綜上，發(fā)射裝置前搖臂漆層大面積脫落的原因為金屬基體表面存在礦物油組成成分之一的長鏈烴類有機物，漆層噴涂后，金屬基體與漆層間存在油膜[7]，導(dǎo)致漆層與金屬基體的附著力大幅下降[8]；同時，在進行高低溫試驗時，由于漆層和金屬基體材料的線膨脹系數(shù)存在差異[9]，漆層會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力[10]，從而使漆層開裂，最終脫落。

3 結(jié)論及建議

發(fā)射裝置前搖臂漆層大面積脫落的原因是噴涂前，金屬基體表面未清洗干凈，導(dǎo)致基體表面殘留有機污染物，漆層噴涂后，金屬基體表面與漆層之間形成了油膜，大幅降低了漆層與金屬基體的附著力；漆層和金屬基體材料的線膨脹系數(shù)也存在差異，在進行高低溫試驗時，漆層產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致漆層開裂，最終脫落。

中國在城市化建設(shè)過程中，在城市配電網(wǎng)中敷設(shè)了大量交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜。然而由于早期敷設(shè)的電纜制造工藝落后，并且由于敷設(shè)過程中存在不規(guī)范操作等，在電纜絕緣層中不可避免地存在一些微觀的缺陷，如微孔、裂縫等。當(dāng)環(huán)境中的水分侵入電纜絕緣層后，在絕緣中的微觀缺陷處將形成應(yīng)力集中區(qū)，在電壓長期作用下容易在缺陷部位引發(fā)水樹[1-6]，甚至電樹(過電壓作用)，并導(dǎo)致電纜發(fā)生擊穿事故[7-8]。由于中國幅員遼闊，東北、西北等局部地區(qū)的冬季平均氣溫接近甚至低于0 ℃。此外，由于負(fù)荷波動等原因，電纜絕緣將受到低溫的作用，在低溫條件下的水樹生長特征值得研究。

建議噴涂前對金屬基體進行徹底清洗，避免有機污染物附著在金屬基體表面，從而影響噴涂質(zhì)量。