[发明专利]一种用于飞机复合材料结构外表面喷铝层损伤修复方法

说明书

本发明涉及一种用于飞机复合材料结构外表面喷铝层损伤修复方法，包括如下步骤：采用目视、超声的方法对雷击损伤区域进行检查；对损伤区域表面进行清洁，并将其擦干；采用标识带将待修理轮廓防护起来以及清除损伤区域表面层；对损伤区域进行去湿处理；根据损伤区域大小，按大于损伤区域15mm准备合适的J‑338B复合胶膜；将预热的J‑338B复合胶膜粘接固化在损伤区域；固化完成后用150#砂纸对修理区域进行打磨处理；委托无损检测部门对修理区域以外50mm内进行超声检查，确保胶接质量。本发明快速便捷，可以实现内外场快速抢修修复能力，且修补材料携带方便；可操作性强，从事复合材料修理工作的普通操作人员即可以承担。

技术领域

本发明涉及飞机外表面修复技术领域，具体地为一种用于飞机复合材料结构外表面喷铝层损伤修复方法。

背景技术

复合材料相对金属材料力学性能优异,但也有着导电性能差、电阻率高等缺陷。雷击会使导电不连续的部位起火，材料烧蚀造成结构性能大幅度下降，甚至失效。雷击对复合材料结构的损伤有以下几种情况：(1)雷击时的高压造成复合材料结构被击穿。(2)雷击电弧和持续电流会引起材料烧蚀和燃烧，纤维断裂，导致结构破坏。(3)雷击电弧和持续大电流加热，使封闭内腔的复合材料结构的腔内压力迅速增加，最终造成结构破坏。(4)雷击时的冲击波和磁场引起结构破坏。

飞机遭雷击时，影响结构损伤的参数主要有3个：雷击附着点的驻留时间、雷击电荷的输出量和高电压。雷击附着点的驻留时间受结构表面层的电特性影响较大。雷击在附着点放电持续时间越长，则通过该附着点传输给结构的电量也越大，该附着点处的结构就易被烧蚀或击穿。一般认为雷击时的高电压值为2.0MV左右。高电压主要引起不良导体材料的电击穿。

常用雷击防护措施主要有以下几种：

(1)网箔保护法。该方法是在复合材料结构外表面铺设一层金属表层，这个表层可以是金属箔，编织或者非编织的金属网，编织的金属网格是通过机器编织的方法进行制造，而非编织的金属网格是通过对金属箔进行打孔进行制造。

(2)表面层保护法。该方法是在外表面涂层中加入一些导电材料，如表面喷涂金属材料，也可在喷涂材料中掺入金属粒子，或者在漆层表面添加金属条。在遭受雷击之后，该防护层能够迅速的将电荷导走，从而降低了机体损伤的概率。其不足之处是一次性使用，当遭受雷击之后对于损伤区域没有继续防护的能力。

(3)复合胶膜防护法。该方法是将表面胶膜和导电金属网结合为一体，导电层主要包括金属箔、机织金属网筛和金属网3类。在使用中，在复合材料结构外表面铺设胶膜，经由金属网将雷击电荷传到机身放电梢处放电，达到雷击防护效果。

(4)添加纳米导电材料保护法。对于雷击防护，一种可行的方法是通过将不导电的材料改变为导电材料以提供足够的电导率，因此可通过在复合材料基体中添加纳米导电材料来实现雷击防护，这样制造出来的材料也被称为纳米复合材料。添加的纳米导电材料主要有3中类型，分别是一维材料如碳纳米管，二维材料如石墨烯片，三维材料如表面铜涂覆颗粒。不同雷击防护方法的优缺点总结如下表1。

表1雷击防护优缺点

目前，在修机型的复合材料喷铝层防护形式主要为表面层防护法，采用火焰喷铝工艺，使外表面呈导电金属层，以达到雷击防护效果。然而经机上检查和外场服役过程中发现，复合材料结构件喷铝层受到不同程度损伤，进而大大降低复合材料结构表面导电能力，无法继续对复合材料部件进行保护。

发明内容

为了针对飞机复合材料构件表面喷铝层损伤，本发明提出了一种用于飞机复合材料结构外表面喷铝层损伤修复方法，以起到恢复乃至提高飞机雷击防护能力。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于飞机复合材料结构外表面喷铝层损伤修复方法其特征在于：具体步骤如下：