طراحي و ساخت پوشش مقاوم به خوردگي در سازه هاي هواپيما

Designing and fabrication a corrosion protective coating for the aircraft structures

خوردگي پديده اي زيان بار براي فلزات است كه به صنايع مختلف همچون هوافضا خسارت زيادي وارد مي كند. تقريبا حدود هشت الي بيست درصد هزينه مربوط به تعمير و نگهداري هواپيما به علت خوردگي هايي هم چون خوردگي سطحي، خوردگي شياري، خوردگي تنشي، خوردگي مرزدانه اي، خوردگي گالوانيكي و خوردگي از نوع حفره دار شدن است. از طرفي شرايط محيطي يك هواپيما از لحظه شروع پرواز تا اتمام آن بسيار متغير است كه عاملي براي بسياري از مشكلات رايج در هواپيماها است. روش هاي مختلفي براي حفاظت از فلزات دربرابر خوردگي وجود دارد كه از آن جمله مي توان به استفاده از پوشش هاي محافظ اشاره كرد. در اين راستا در اين مقاله بر روي دو زيرآيند آلومينيومي و فولادي از جنس مورد استفاده در بخشهاي مختلف سازه هاي هوايي، پوشش محافظ سه لايه شامل اپوكسي هاي بيلد به عنوان لايه مياني و پلي يورتان به عنوان لايه رويه در دو سيستم پيشنهاد و اعمال شده است. در سازه هاي آهني، اپوكسي غني از روي و در سازه هاي آلومينيوم، اپوكسي به عنوان پرايمر استفاده شده است. روش اعمال هركدام از لايه ها به وسيله اسپري پاشش رنگ صورت گرفته است. فاصله زماني بين اعمال يك لايه از پوشش با لايه بعدي، وابسته به دما و رطوبت محيط اعمال داشته و بين 6 تا 24 ساعت متغير بود. با طراحي اين سامانه هاي پوششي، مقاومت هر دو سازه آهني و آلومينيومي در برابر شرايط خورنده بسيار بالا رفت. نتايج آزمون طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي نشان داد كه پوشش اعمالي بر روي زيرآيند آلومينيومي بعد از گذشت هزار ساعت از غوطه وري در محلول خورنده تنها يك ثابت زماني از خود نشان داد و مقدار امپدانس در فركانس هاي پايين، حفاظت شوندگي بسيار خوب زيرآيند آلومينيومي را تاييد كرد. هم چنين آزمون چسبندگي پول آف نشان از چسبندگي قابل توجه پوشش محافظ بر روي زيرآيند آلومينيومي داد.

Corrosion is a harmful phenomenon for metals have been utilized in various industries like aerospace. Uniform, galvanic, pitting, intergranular, and crevice corrosions are types of corrosion causing approximately 20% of the whole repairing costs of aircraft. The flying condition alters during the flight results in enormous problems for an aircraft. Several methods have been reported to diminish the corrosion rate in which the protective coatings have been exploited in this assessment. To this end, three-layer coating employed to apply on the steel and aluminum substrates. Middle layer and top coat were similar relating to high-build epoxy and polyurethane, respectively. However, zinc-rich epoxy was applied on the steel substrate and neat epoxy was employed for aluminum for the primer layer. The airless spray was used to fabricate different coating determining 6-24 h for curing of each layer. EIS results illustrated that this coating protective system showed just one-time frequency response after 1000 h immersion in 3.5% NaCl exhibiting the fact that water molecules could not penetrate through the coating and access the substrate after 1000 h. Additionally, the low-frequency response of EIS plots confirmed the excellent anti-corrosive performance of coating system applied on the aluminum. Moreover, the pull-off test clarified the reasonable adhesion strength of the coating system on both aluminum and steel substrates.