[发明专利]航空用新型无铬自润滑着色铝涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种航空用新型无铬自润滑着色铝涂料及其制备方法和应用，自润滑铝涂料包括：改性酚醛树脂、润滑剂、吸湿剂、稳定剂、铝粉、有机溶剂、结合剂，应用时，用气动喷枪(HVLP)或静电喷枪将铝涂料喷在经预处理的零件表面，涂层经表干后，在190±10℃下固化60min，即可形成涂层。通过本发明的涂覆方法形成的涂层厚度，可将外螺纹紧固件所有工作面的涂层厚度控制在5μm～12.7μm之间，内螺纹紧固件所有工作面的涂层厚度控制在5μm～20μm之间。本发明的铝涂料不含重金属铬，满足环保要求；该涂层有良好的结合力、能抵抗各种液压油、脱漆剂和清洗剂而不变质，能为钛合金紧固件等零件提供良好的防腐蚀作用，提高产品的可靠性；涂层具自润滑功能，可大幅减少安装力矩及拆卸力矩。

【技术领域】

本发明涉及涂料领域，特别涉及一种航空用新型无铬自润滑着色铝涂料及其制备方法和应用。

【背景技术】

随着军用及民用航空航天飞行器的不断发展，航空制造业对飞行器的的载重能力及使用寿命提出了更高的要求，钛合金材质的高强度紧固件不断取代传统材质的航空航天用紧固件成为了主流趋势。然而，钛合金与电位较负的铝合金接触时，容易发生电位腐蚀，从而导致“咬死”等失效发生，因此必须采取有效防护措施，以保证结构连接的可靠性。同时，由于钛合金紧固件多用于干涉配合，因此需要表面防护层有良好的结合力、韧性及润滑性。

航空航天钛合金紧固件表面防护通常使用离子镀铝、阳极化、电镀铬等方式。然而，电镀铬工艺易引起钛合金氢脆，导致钛合金紧固件在使用过程中产生应力脆裂。离子镀铝、阳极化等方式存在工艺复杂或者工艺不稳定等诸多问题，不利于钛合金紧固件在飞机结构上进行批量的工程化应用。此外，以上三种表面处理工艺均存在能耗高，污染严重等缺点，尤其是镀铬，会导致重金属污染，已在多个发达国家被禁用。目前，钛合金紧固件的最佳防护工艺是在其表面形成一层致密的铝涂层，其中以Hi-Shear公司开发的Hi-Kote4NC铝涂层为代表。Hi-Kote4NC铝涂层与基体结合力良好，能够耐各种环境介质而不变质，已广泛用于航空钛合金紧固件的防护。

随着航空业的发展，对铝涂层的厚度均匀性、结合力、润滑性能提出来更高的要求，在过高的装配力矩下，铝涂层会发生各种失效。因此需要研制新的铝涂料，开发出新的涂覆方法，以满足产品使用要求和环保要求。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种航空用新型无铬自润滑着色铝涂料及其制备方法和应用，经固化后的涂层厚度均匀，结合力、润滑性、耐蚀性等性能良好。

为解决上述问题，本发明提供了一种航空用新型无铬自润滑着色铝涂料，其特征在于，以自润滑铝涂料的总质量100％计算，铝涂料的配方组成及质量分数为：

改性酚醛树脂：20-40％

第一润滑剂：2-5％

第二润滑剂：5-10％

吸湿剂：10-20％

铝粉：5-10％

稳定剂：2-5％

结合剂：1-1.5％

有机溶剂：余量。

进一步地，所述第一润滑剂为二硫化钼。

进一步地，所述第二润滑剂为聚四氟乙烯。

进一步地，所述吸湿剂为乙酸。

进一步地，所述铝粉为细度4μm以下的铝粉。

进一步地，所述稳定剂为二盐基亚磷酸铅。

进一步地，所述结合剂为丁醛。

进一步地，所述有机溶剂为丁酮。