涂料工業(yè)：

如果有來生，要做一只鳥，飛越永恒，沒有迷途的苦惱。

                                                              ——三毛

2023年5月28日，由上海飛往北京方向、全球首架國產(chǎn)大飛機(jī)C919執(zhí)飛的MU9191航班于首都國際機(jī)場降落，這標(biāo)志著C919圓滿完成首個(gè)商飛，正式進(jìn)入民航市場，開啟市場化運(yùn)營、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新征程。飛行，這一人類曾憧憬著的夢想，如今已經(jīng)成為了再真切不過的現(xiàn)實(shí)，而這一切都得益于人類對鋁的運(yùn)用。

鋁是元素周期表中第三周期主族元素，在金屬材料中，鋁的產(chǎn)量僅次于鋼鐵，居有色金屬材料之首。純鋁本身的強(qiáng)度很低，退火的純鋁板材的拉伸強(qiáng)度僅為80~100MPa，并不適宜作為結(jié)構(gòu)材料。但是通過加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法可使純鋁的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生改變，從而在保持鋁金屬質(zhì)量輕便優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還具有較高的強(qiáng)度。鋁合金的拉伸強(qiáng)度通常都超過250MPa，有些甚至高達(dá)700Mpa，其強(qiáng)度優(yōu)于許多合金鋼，此外，鋁合金還有耐蝕性良好，成型工藝性好、成本低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)。

鋁及鋁合金的分類圖

自1906年德國人阿弗萊德·威爾姆在研究硬鋁時(shí)發(fā)現(xiàn)了時(shí)效硬化現(xiàn)象后，鋁合金便成為了飛機(jī)機(jī)體的主要結(jié)構(gòu)材料。目前，多數(shù)的民航飛機(jī)機(jī)體中鋁合金的占比約為50%~70%不等，部分機(jī)體如波音737中，鋁合金的占比更是高達(dá)81%。如果沒有鋁這種廉價(jià)輕便的金屬，人類的航空史很可能還僅是一張白紙。

在航空鋁材中，以銅、鎂為主要合金元素的2系鋁材和以鋅、鎂為主要合金元素的7系鋁材應(yīng)用較多。通常，這兩系鋁合金在航空鋁材的使用中占有很大的比重，約為80%上下。在20世紀(jì)60年代，在7系鋁合金中發(fā)明了過時(shí)效熱處理技術(shù)，因此成功研制了7075-T73合金，使得7系合金除了滿足飛機(jī)設(shè)計(jì)靜強(qiáng)度要求外，還滿足抗腐蝕性能要求。即便在航空領(lǐng)域上鋁的抗腐蝕性能已經(jīng)基本得到了解決，但在多數(shù)情況下，航空涂料在飛機(jī)的制造和日常維護(hù)中都十分重要。飛機(jī)涂料需要同時(shí)滿足耐附著力要求、柔韌性、抗沖擊性、耐腐蝕性、保光性、保色性、耐溫變性、抗紫外線性和抗電子性等。根據(jù)飛機(jī)架構(gòu)，一架飛機(jī)應(yīng)用到的涂料涵蓋了飛機(jī)蒙皮涂料、飛機(jī)艙室涂料、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)涂料、飛機(jī)零部件涂料（雷達(dá)天線罩涂料/透明件保護(hù)涂料/飛機(jī)油箱內(nèi)壁保護(hù)涂料等）、特殊專用涂料（飛機(jī)儀表應(yīng)用到的示溫涂料等）。

最近有許多客戶在采購鋁板時(shí)，由于對所加工的產(chǎn)品想要提升材質(zhì)的使用需求，因此對于各系鋁板的選擇持有觀望狀態(tài)，在這里，我為大家詳細(xì)介紹一下各系鋁板的特點(diǎn)。

1系鋁板特點(diǎn)：工業(yè)純鋁板，有良好的延伸率和抗拉強(qiáng)度，良好的可塑性、耐蝕性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，生產(chǎn)過程較為單一，生產(chǎn)技術(shù)相對成熟，價(jià)格比其他高檔鋁合金有巨大優(yōu)勢。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，不可熱處理強(qiáng)化，可切削性不好，不易釬焊，易受壓變形。

2系鋁板特點(diǎn)：也被稱為硬鋁，主要合金元素為銅。有很高的強(qiáng)度和良好的切削加工性能，有一定的耐熱性能，可熱處理，缺點(diǎn)是耐腐蝕性較差。

3系鋁板特點(diǎn)：也稱防銹鋁板，主要合金元素為錳。強(qiáng)度比工業(yè)純鋁板高，成型性、熔接性、耐腐蝕性良好。由于不能熱處理強(qiáng)化，所以工藝上多采用冷加工來提高其力學(xué)性能。

4系鋁板特點(diǎn)：以硅為主要合金元素的鋁合金，大多不可熱處理強(qiáng)化。通常硅含量在4.5-6.0%之間。熔點(diǎn)低，熔體流動(dòng)性好，容易補(bǔ)縮，耐蝕性好；有良好的耐磨性和耐熱性。

5系鋁板特點(diǎn)：是高檔鋁合金板，主要合金元素為Mg。有良好的加工成型性能、抗腐蝕性能、焊接性能、疲勞強(qiáng)度和中等的靜態(tài)強(qiáng)度。不可熱處理強(qiáng)化，但表面可作拋光處理，相對美觀。耐海洋氣候。

6系鋁板特點(diǎn)：主要合金元素為鎂和硅，具有中等強(qiáng)度，抗腐蝕性良好，可焊性、氧化效果好。

7系鋁板特點(diǎn)：超硬鋁合金系列，主要合金元素為鋅、鎂、銅。代表牌號7050和7075，熱處理效果尤佳，強(qiáng)度超高的變形鋁合金板，固熔處理后塑性良好，具有良好的機(jī)械性能、耐磨性能和抗疲勞性能。缺點(diǎn)是焊接性能差 ，有應(yīng)力腐蝕開裂傾向，需經(jīng)包鋁或其他的保護(hù)處理。

8系鋁板特點(diǎn)：屬于鋁-鋰合金，主要成分是鋰，因?yàn)殇囀亲匀唤缰凶钶p的金屬，鋁板中加入鋰元素之后，可以在保證鋁板強(qiáng)度的同時(shí)，有效降低鋁板的比重。

編輯：孫鈺、徐旭晨、於杰

來源：部分內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò)及邢焰、王向軻著《航天器材料》 。

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