2021-KJ(Z)-2-001基于多机制协同的航空自修复涂层关键技术

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2021-KJ(Z)-2-001基于多机制协同的航空自修复涂层关键技术

日期：2021年12月27日来源：中国腐蚀与防护学会分享：

获奖项目编号：	2021-KJ（Z）-2-001
获奖项目名称：	基于多机制协同的航空自修复涂层关键技术
第一完成单位：	中国人民解放军海军航空大学青岛校区、烟台大学
项目联系人：	樊伟杰
联系人电话：	18753259776
联系人邮箱：	275890667@qq.com
项目简介：
为解决航空装备服役过程受交变载荷和严酷环境复合作用表面航空涂层易出现裂纹的难题。本项目创新性在航空涂层领域引入自修复技术，借助形状记忆和可逆反应自修复技术突破了“大尺寸裂纹难以修复”和“同一位点无法多次损伤修复”的技术难题，从根本上提高航空涂层的防护性能，延长航空装备使用寿命。主要工作内容：（1）形状记忆成膜物分子设计及可控制备核心工艺开发。对现役聚氨酯涂层进行形状记忆分子的设计和重构开发；依据涂层服役温度特点，调控成膜物的关键参数。（2）可逆官能团修饰改性实现同一位点反复修复技术瓶颈。借助分子模拟手段，筛选适用于航空涂层的马来酰亚胺官能团和呋喃官能团最优组合；通过化学接枝的方法实现聚氨酯成膜物具反复修复特性改性。（3）形状记忆、微胶囊和可逆反应多机制调控有序表达。通过调整成膜物形状记忆恢复性能随作用时间、触发因子强度、可逆官能团含量、软硬段比例、官能团含量等参数，实现多种修复表达顺序可控。（4）涂料配方设计与防护性能、自修复性能互馈优化。在现有航空涂层配方基础上，以开发的新型成膜物为主体，制备新型航空涂层；实现涂层性能与涂料配方的互馈优化，最终形成完善的自修复航空涂层体系。项目特点：（1）大尺寸损伤智能自修复：在形状记忆、微胶囊和可逆反应多种机制协同作用下，针对外界机械损伤或环境因素造成的航空涂层破损，该涂层可在损伤发生后第一时间实现自主修复，降低涂层下金属损伤。（2）同一位点无限次多次循环：借助超分子自组装的结构特性，该涂层体系可实现针对同一位点多次损伤的反复修复性能，保证涂层的自修复性能不随修复次数的增多而衰减。应用推广情况：该成果已申请发明专利6项，发表学术论文10篇。该成果已由山东益利油漆有限公司和青岛和合化学有限公司推广应用，在多个型号飞机外表面铝合金蒙皮涂装和大修期间钢制件及地面保障装备的修复阶段得到应用，并与航空工业沈阳飞机制造厂、航空工业西安飞机制造厂、青岛胶东机场集团签订了长期采购协议。在海军多个机场的航空保障装备的腐蚀处理及涂层修复和维修中也得到了应用。