探讨航空用膨化聚四氟乙烯密封材料

探讨航空用膨化聚四氟乙烯密封材料

蔡永玲

航空工业沈阳飞机工业 (集团 )有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要：膨化聚四氟乙烯密封材料和传统意义上的聚四氟乙烯制作加工产品具备不同的加工工艺路线、成型设备和性能，这类材料在被生产之后被广泛应用到飞机底板、口盖等密封领域。在经过一系列研发之后发现该产品的功能已经达到进口产品水平。为了能够更好的发挥起作用，需要加大对这类材料的深化研究，目的是使其能够替代传统密封胶，全面提升航空密封材料的质量水平。

关键词：航天航空；膨化聚四氟乙烯；密封材料；材料质量

在飞机上设计出了多个大小不一致、形状不同的可以被用来制作可拆卸窗口、口盖，在被加工成各个形状的情况下能够方便维修和检查飞机内部的管路、设备和各个系统的运行状态。在上个世纪末期的时候，我国飞机上的防水口密封材料以橡胶为主，橡胶材料虽然具备良好的压缩性能，但是其抵抗大气的性能较差，一旦出现密封圈老化的问题就会使其失去密封的作用。飞机油箱口会使用密封剂进行密封处理，虽然材料本身会显示出良好的抵抗航空燃料的能力，但是飞机在制造过程中由于密封剂施工复杂、硫化时间比较长，在具体实施操作的时候也会消耗比较多的成本。

1. 膨化聚四氟乙烯材料的应用现状

膨化聚四氟乙烯材料最早出现在二战时期，是在二战时期被人们广泛使用的军用材料。航空用膨化聚四氟乙烯密封材料是一种价格昂贵的军用产品，在二战之后的军事解密工作中起着十分重要的作用。这类材料特有的微型定向显微结构能够强化产品本身的抗拉强度和耐高温性能，从实际生产应用角度来看，和传统意义上的材料相比，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料具备良好的性能优势作用，这种优势作用具体表现在以下几个方面：第一，能够随时拆卸和使用。航空用膨化聚四氟乙烯密封材料在使用的时候不需要进行专门的固化或者硫化处理，加工形成的形体能够被直接应用在一些形状奇特的口盖或者面板上。在具体使用加工的时候会缩短零部件的安装周期。第二，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料能够在宽阔的温度适应区间，也就是在零下240摄氏度到零上260摄氏度的环境中使用。第三，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料会显示出良好的抗老化功能作用和蠕变性能。第四，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料的加工密度比较低。第五，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料使用安全环保，能够被允许多次装卸处理，在这个过程中会减少成本的消耗。第六，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料在使用的时候会显示出良好的腐蚀性性能，能够抵抗航空领域现阶段使用的润滑油、液压油、燃油和胶凝剂。

在航空用膨化聚四氟乙烯密封材料加工使用的过程中，伴随产能的提升和材料价格的降低，以往只能够在军机、航空设备生产加工中的材料开始被引入到民用飞机设计加工中。伴随波音777客货仓班率的提升，一些波音型号的设备开始通过服务通告或者手册记录的形式被调整、优化密封件。最新的787系列更是被人们应用在地板组件、各个微小型号的口盖上。空中客车公司会在A380基础上进一步研发出能够在平尾油箱和客货舱地板上使用的器件。

二、航空用膨化聚四氟乙烯密封材料的国内应用情况分析

当前，航空用膨化聚四氟乙烯密封材料被广泛应用在第三代纤击机中。JL8飞机是上个世纪九十年代初期被人们研制出来的一种新型军用教练机械设备，这类机械设备的口盖比较多，但是在具体应用的时候由于材料的密封性能比较差，在具体使用的时候很容易引发漏水的问题。为了能够更好的解决这个问题，在进行设计的时候需要广泛收集各个材料的性能，全面了解膨化聚四氟乙烯材料在国外使用情况，并通过一系列的验证来将这个产品应用到国内飞行器上。飞行器在使用的时候经常会出现漏油的现象，为了能够解决漏油的现象， 在进行油箱口盖设计的时候需要使用专门的密封垫圈，在密封垫圈的作用下解决飞机运行的密封问题。

三、航空用膨化聚四氟乙烯密封材料国产化研制情况分析

1. 国产化产品生产加工的基本类型分析

国产化航空用膨化聚四氟乙烯密封材料在具体生产加工的时候会牵扯到高强度、耐油型和防水墙三个类型的材料。在具体实施操作的时候，强度较高的密封材料还会被划分为带材和板材；抵抗油污的密集型材料是板材；防水墙密封材料是带材。国产化的航空用膨化聚四氟乙烯密封材料产品类型均能够达到高强型、高温型的产品性能。

2. 航空用膨化聚四氟乙烯密封材料的生产加工工艺

航空用膨化聚四氟乙烯密封材料使用分散局四氯乙烯树脂单向或者双向材料拉伸加工制作形成，产品高强型、耐油型产品是一种双向拉伸产品，防水墙类型的产品是单向拉伸产品。第一，树脂材料的选择。航空用膨化聚四氟乙烯密封材料的性能和原材料本身存在密切的关联，经过一系列的分析发现，双向拉伸聚四氟乙烯产品的生产加工需要使用高分子量、高结晶度的树脂材料。在具体生产加工中我们发现美国杜邦公司FP601A树脂材料的密度比较小，在生产加工的时候值得广泛推广和应用。第二，薄膜内部结构的管理控制。对航空用膨化聚四氟乙烯密封材料实施双向拉伸处理之后会形成纤维连接网络结构。经过研究发现，双向拉伸薄膜内部结构对产品的密封性会产生影响。纵向拉伸倍数为1.5、横向拉伸倍数为2.5；纵向拉伸倍数为2.5、衡量拉伸倍数为4工艺下的横纵拉伸倍数乘积相似，拉伸之后的薄膜密度也基本上处于一种相同的状态，但是第一种状态下的薄膜孔径小、孔隙率比较高。而出现这类现象的原因是树脂在推压时的多数纤维会呈现出纵向排列的状态，干燥脱脂留出的空隙会在纵向拉伸孔径中不断增大，横向拉伸会将纤维团结的结构点拉开处理，由此形成多孔隙结构。

结束语

综上所述，上个世纪七十年代研究出来的高性能航空密封材料会替代传统意义上的橡胶密封圈、密封剂被人们广泛使用，和其他材料相比，这类材料具备良好的抗高温和抗老化能力，且在使用之后方便安装和维护，是市场中质量比较轻的密封产品，和一般性的航空产品相比，这类产品具备较高的抗腐蚀性能和优良密封性能。为此，在航空行业发展中需要相关人员能够因地制宜的强化对这类材料的开发应用，从而更好的促进我国航空航天事业发展。

【参考文献】

[1] 徐博, 朱光明, 祝萌. 航空航天用膨化聚四氟乙烯密封材料研究进展[J]. 中国塑料, 2013(08):8-12.

[2] 高亦岚, 姚磊. 航空用膨化聚四氟乙烯密封材料的研究和应用[J]. 世界橡胶工业, 2013, 40(003):38-42.