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等离子体在航空工业的应用

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发布时间：

2020-10-24

等离子体在航空工业的应用：

伴随着航空工业的发展，精细化生产的意识逐步提高，需要开展先进等离子体清洗技术的研究工作来取代传统的溶剂清洗工艺，从而进一步保证产品的清洗效果，间接地提高产品的寿命和外观质量，同时减少或避免溶剂挥发对人体的危害。通过对等离子体清洗原理的分析，该清洗方法可以推广到航空产品涂层前处理、胶接类产品表面清理和复合材料制造等方便。

1、铝合金蒙皮口盖的处理：

航空航天制造业的蒙皮口盖采用铝合金制造，为提高其密封性，口盖压合部位采用NBR硫化工艺制造胶圈。但是橡胶硫化后经常会溢出过多的胶料，污染涂层表面，导致涂层附着力降低，涂层被涂后容易脱落。传统的清洁方法不能彻底清除胶料所产生的污染，从而影响口盖的正常使用。涂装之前使用等离子体清洗，涂层附着力明显提高，与常规清洗相比，更符合航空涂装的标准要求。

2、航天电气连接：

航空航天领域对电气连接器的要求非常严格，未进行表面处理的绝缘体与封线体之间的粘接效果较差，即使采用特殊配方的胶粘剂，其粘接效果也不能满足要求；此外，如果绝缘体与封线体之间的粘接不紧密，可能会出现漏电现象，从而导致电气连接器的耐压性能降低。这严重影响了国内电气连接器的发展。现在国内专门生产航空电连接器的厂家正在逐步推广应用等离子体清洗技术来清洗连接件表面，通过等离子体清洗，不仅可以去除连接件表面的油污，还可以增强表面的活性，使连接件涂胶很均匀，粘结效果明显提高。经过国内几家大厂使用，等离子清洗处理过的电连接器，其抗拉力成倍增大，耐压值有明显提高。

3、复合材料生产工艺：

高性能的连续纤维(如碳纤维、芳纶纤维、PBO纤维等)热固性强，同时还具有高质量和高稳定性的热塑性树脂基复合材料，在航空、航天、军事等领域得到了广泛的应用，成为不可或缺的材料。但这类增强纤维普遍存在表面光滑，化学活性低，纤维与树脂基体之间不易建立物理锚合和化学键合，界面结合力差等缺点，影响了复合材料的综合性能。另外，商品化纤维材料表面还会有有机涂层和微尘等污染物，这些污染物主要来自纤维的制备、上浆、输送和储存过程，这些都会影响复合材料的界面粘接性能。在增强树脂基体制备复合材料前，纤维材料需通过等离子体等处理手段对其表面进行清洗刻蚀，在去除有机涂层和污染物的同时，将极性或活性基团引入到纤维表面，并形成一些活性基团，从而进一步引发接枝、交联等反应，从而通过清洗、刻蚀、活化、接枝、交联等综合作用提高纤维表面的物理化学状态，从而达到增强纤维与树脂基体的相互作用的目的。

4、清理芳纶零件表面：

芳纶纤维材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工成型，在航空工业中有着非常广泛的应用。在一些应用场合下，芳纶成型后仍需与其它零件粘结，但它材料表面光滑且呈化学惰性，其成型零件表面不易涂胶。为了获得良好的粘结效果，需要对其进行表面处理，目前主要采用的表面活化处理方法是等离子体改性技术。经处理的凯夫拉纤维表面活性增强，粘接效果得到明显改善，随着等离子体处理工艺参数的不断优化，粘接效果将进一步提高，应用范围将越来越广泛。

此外，芳纶纤维复合材料制作完成后，其表面必须涂环氧清漆和底漆封闭，以防止材料由于吸潮而导致失效。在复合材料生产过程中，需要对其表面进行脱模处理，才能实现制件与模具的平稳分离，但加工后脱模剂仍会残留在制件表面，不能通过传统的清洗方法进行有效的去除，造成涂层附着力差，涂层极易脱落的现象，影响制件的正常使用。因而可以考虑采用等离子清洗技术，经济有效地去除脱模剂中的污染物。

5、其他方面的应用：

在航空制造业中，还可以采用等离子清洗技术进行以下处理：
对门窗密封件进行处理，以提高密封性能；
对仪表板进行涂装前处理，以防止掉漆等现象；
对控制面板进行预涂装处理，以提高粘接强度；
对精密零件进行清洗，以清除加工后表面残留的油类污染物。

等离子体在航空工业的应用