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                                  美军导弹和装备的防锈技术
                                  2021-02-04 11:33:01 作者:本网发布 来源:知网 分享至:

                                  地下环境给长期储存中的导弹和装备,造成了许多意料不到的问题。主要问题是水通过发射井和坑道的壁和其他部位进入,造成电气设备、水管和其他设备的腐蚀;湿度大,对导弹的各个部件及制导系统也有影响。为了保证在敌人突然袭击之后能进行有效地回击,就必须使这类武器时刻处千战备状态。为此,就必须采取各种有效措施准确地测定装备的锈蚀情况并控制装备的腐蚀过程。

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                                  导弹和装备腐蚀的探测技术


                                  鉴于对引起武器装备腐蚀的各种原因难以作出预测,所以不能把预防性的防锈措施看成百分之百的有效??梢陨柘?,把导弹和装备置于没有控制气氛范围的环境中,就意味着导弹和装备损坏的开始。因此,确定这个腐蚀过程发生时各部件的损坏程度,对于采取什么防护措施,十分重要。常采用的腐蚀探测技术主要有以下两种。


                                  1.目测检查法


                                  目测检查时,人员要实地检查导弹和装备各部件的腐蚀情况。主要有两种方法:


                                  (1)采用硅胶指示剂。将这种硅胶指示剂暨千发射井或坑道内,当湿度高于某规定值时,指示剂的硅胶即改变颜色。这种方法只能说明存在潮湿空气,但不能说明装备是否锈蚀。


                                  (2)采用涂在玻璃或其他基材上的金属单分子膜。这种金属单分子膜极易生锈。将其置于导弹发射井内,就可显示出导弹各部件的一般腐蚀情况。金属单分子膜造价 低,可以在整个导弹储存地域放暨大狱的这种单分子膜。


                                  虽然目测法简单易行,所需费用较少, 但是,因为无法实现自动化操纵,所以工作效率不高,测量亦不够精确,只能对存在湿气和一般腐蚀作出判断。


                                  2.电测量法


                                  主要有两种方法:电大气测量法和测腐蚀电阻法。这两种电测法在原理上和上述两种目测法大致相同。


                                  (1)电大气测量法。采用这种方法时,是从导弹容易产生腐蚀的部位,安装一条电线通向中心探测站,通过湿度测定仪和水气测定仪,分析发射井内的大气情况,以确定导弹的锈蚀程度。用这种方法监测动力除湿机的操作也很有效。


                                  (2)测腐蚀电阻法。这种电阻法就是在导弹系统安装一根特制的传感探针,借助于一台专用测定仪,通过探针电极测量腐蚀情况。该传感探针实际是一块没有涂层的用特殊金属制成的试片。测得的腐蚀情况就直接反映在试片上,通过测定仪把腐蚀读数记录下来。


                                  该测定仪的工作原理是以大部分金属导电性高,而非金属材料导电性低为依据的。腐蚀使金属变成非金属,从而使金属件的电阻增大。测定仪就是根据这个电阻的变化情况,以测定没有涂层的金属试片的腐蚀渗透情况。


                                  然而,该测定仪不是直接测定出没有涂层的试片的电阻,而是要用相同的金属或合金做成第二块试片,使之和第一块(即没有涂层的)试片串联,形成桥路。在第二块试片上涂二层耐腐蚀性很强的涂料,从而能始终保持其截面和电阻不变。然后,测定这两块试片的电阻比。测定仪就直接把该电阻比的变化情况转换成腐蚀单位。


                                  这种电阻法有如下几个优点:1) 灵敏度很高。鉴于它只测定两个电阻之比,与供电电流大小无关;加之温度变化对有涂层和没有涂层的试片的影响相同,电阻比和测定仪的读数与环境温度无关,所以这种电阻法灵敏度极高,可以测定出一百万分之一时那么大小的金属腐蚀情况;2) 能测定几乎所有腐蚀条件下发生的腐蚀。这种电阻法实际上是一种快速“电称量法”,只对没有发生腐蚀的那部分金属敏感。锈皮、脏物、浮土、过量的腐蚀性物质和其他沉积物,对试片的电阻没有影响。正因为它具有这个特点,所以, 在几乎所有的腐蚀性介质中,都可以采用这种方法;3) 它可??氐贸龅嫉考辞榭龅拇罅渴?,而无需接触腐蚀物??杉?,这种方法用于测定核导弹的腐蚀情况更为有 利。因为这种导弹放射性很强,不允许工作人员接近。


                                  导弹系统的防锈技术


                                  导弹的储存环境要求比较苛刻。为了防止导弹及其辅助设备腐蚀,必须采取有效的防腐蚀措施。美军主要采用控制气氛和涂防护涂层(电镀)的方法。


                                  1.导弹发射井的自然环境


                                  80- 100 英尺深的导弹发射井的典型温度和地面的平均温度相当。由于气温的影响,发射井底部的 相对湿度可达 80 %。在上述温度和湿度范围内、每立方英尺空气中即含2.17-7 .75滴水。这种环境也特别适合于霉菌和细菌的生长。


                                  2.控制气氛的防潮方法


                                  (1)动力除湿防潮法。这是美军用于导弹防潮的基本方法。该法的实质就是通过安装动力除湿设备,使发射井内的相对湿度保持在规定的范围以内。先决条件是预先要对发射井防护层进行防渗密封,以防止水分渗入。


                                  (2)采用密封封套的防潮法。即用丁基胶布或铝塑复合材料做成大型密封封套, 用密封拉链予以密封,通过干燥装置定期除湿。


                                  3.采用锻层或涂层防锈


                                  导弹部件可采用锁层或涂层防锈的方法,虽然,电镜用作防锈涂层效果很好,但大部分导弹所用金属表面却不适于浸渍处理,因此,有机防锈涂料在导弹部件上得到了广泛应用。现分别将导弹镀层(涂层)选择标准、电镀和化学处理,和防护涂料体系列千表1. 2 . 3中。

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                                  4.电偶腐蚀的防护


                                  防止电偶腐蚀,可采用下列方法,把不同金属之间的接触减少到最低限度。


                                  (1)在不同金属之间插入一块和它们相容的材料片,以减小电位差(如在钢上镀镉或用铜片隔开铝和镁);


                                  (2)使用绝缘带和密封垫(乙烯基绝缘带或塑料溶胶),作为机械绝缘层;


                                  (3)将防锈剂(铬酸锌底漆、密封料或嵌缝胶)涂复在不同金属的接触面;


                                  (4_)通过装配或利用材料本身性能,阻止空气和湿气进入表层。


                                  美军近几年防锈涂料的研制情况


                                  近几年来,美国陆军材料与力学研究中心,受陆军器材发展与准备部的委托,正在执行一项陆军器材发展与准备部系统的防锈计划。该计划的主要目标是:在防锈中最大限度地使用现代技术;提供关于防锈方向的建议和意见,包括设计、选材、工艺、产品质量保证、野战和后方维修、反馈数据和训练要求等方面;保证在陆军各类装备及其附属设备的采购合同中,包含有防锈要求。这几年研制的军用防锈涂料情况如下。


                                  1.正在对离子注入功能进行研究。这种离子注入能形成自动弥合涂层,从而有效地防止装备的局部腐蚀。目前,正研究使用这种技术制造火炮;


                                  2.开展研究工作,对?;ぢ?、铸镁、锕、钦、铀合金,超耐热不锈钢、炮用钢、 镁-铝氧化物及铝-石墨复合材料不受周围环境有害介质影响的涂层材料和工艺;


                                  3.目前,陆军的机动装备,车辆装甲、飞机构件、燃气轮机、弹药加工设备和高速穿甲弹均使用有机或半有机涂料体系, 因为这种涂料体系有毒,并污染空气,现正在研究用铬酸铝和六铬价络酸盐代替现行的有机和半有机涂料体系;


                                  4.由于环境法规的限制,现正集中力量研究水性涂料和低溶剂涂料,以取代现行的伪装涂料、耐腐蚀底漆、耐化学腐蚀涂料和预处理剂。从目前的研制情况看,水溶性烷基作为基本底涂层和伪装涂料使用,是一种很有希望的涂料;水基聚氨脂漆,催化树脂和改性树脂漆,经过试用,看来适用千各种比较苛刻的环境条件。


                                  5.正在研究用于燃气轮机合金的高性能防护涂料。


                                  应当着重指出,对工艺和涂料进行选择,是军事装备设计的一个重要组成部分。从强度、重量、耐热等方面着眼选材时,同样重要的是要使各种不同的金属避免接触。综合考虑应当有利于通过对比选择性能优异的材料,并在储存中用适用的防护涂料加以防护,以保证装备在复杂环境条件下的可靠性。


                                  军事装备的锈蚀问题,可能永远不会完全消失。然而,对锈蚀可以控制,并控制得很好。经验证明,按装备将面临的最苛刻的环境条件进行设计,是防止装备损坏最有效的防腐蚀措施。因此,一些有见识的武器系统的制造厂家,目前正在把防锈贯穿于武器设计和制造的整个过程??蠢?,这样做有助于较好地解决导弹等军事装备的防腐蚀问题。

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