飛機的使用環(huán)境飛機結(jié)構(gòu)腐蝕與防護飛機的使用環(huán)境氣候條件大氣環(huán)境地形條件運輸環(huán)境運行方式維修和保養(yǎng)天氣條件案例引入結(jié)合案例介紹，請同學(xué)們先思考客機遭受腐蝕的環(huán)境因素有哪些？一架長期執(zhí)行航線任務(wù)的客機，在我國南方地區(qū)飛行。該地區(qū)氣候濕潤，且航線經(jīng)常穿越海洋和多雨區(qū)域，因此飛機長期處于高濕度、高鹽度的環(huán)境中。這種環(huán)境對飛機結(jié)構(gòu)的腐蝕影響顯著，特別是機翼下表面容易受到侵蝕。/CONTENTS目錄氣候環(huán)境因素01化學(xué)環(huán)境因素02誘發(fā)環(huán)境因素03氣候環(huán)境因素PART01一、氣候環(huán)境因素（一）濕度空氣中水蒸氣的含量稱為濕度。水分多則空氣潮濕，用1m3空氣中水蒸氣的質(zhì)量表示絕對濕度。溫度越高，空氣中飽和水蒸氣量越多。相對濕度（RH）是用某一溫度下空氣中水蒸氣量與飽和水蒸氣量的質(zhì)量分數(shù)表示。水蒸氣量超過飽和狀態(tài)會出現(xiàn)露水。降低溫度或增大水蒸氣量都會使空氣達到露點，金屬上開始有小液滴沉積，連續(xù)沉積則形成水膜。一、氣候環(huán)境因素（一）濕度“裸”金屬的腐蝕主要受溫度和濕度影響，濕度一般低于100%。濕度的波動和大氣中的吸濕性雜質(zhì)易導(dǎo)致水分冷凝。金屬在不同污染程度的大氣中都有臨界相對濕度，超過此值，腐蝕速度會突然增加。臨界濕度前，腐蝕速度很小。臨界濕度的出現(xiàn)意味著金屬表面形成了一層電解液膜，導(dǎo)致化學(xué)腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀瘜W(xué)腐蝕，腐蝕性質(zhì)發(fā)生突變，腐蝕加劇。臨界濕度與金屬種類、表面狀態(tài)和環(huán)境氛圍有關(guān)。通常金屬的臨界濕度約為70%，但在某些情況下（如大量工業(yè)氣體或易吸濕的鹽類、腐蝕產(chǎn)物、灰塵等），臨界濕度會低得多。金屬表面粗糙、裂紋、小孔增多也會降低臨界濕度。一、氣候環(huán)境因素（一）濕度一、氣候環(huán)境因素（一）濕度有涂層的金屬結(jié)構(gòu)在大氣濕度增加時，涂層吸水率上升，引發(fā)涂層溶脹，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致涂膜與金屬基材分離，失去保護作用。涂層吸水是指涂層間隙中保持的水量，在干燥條件下會揮發(fā)，高濕環(huán)境下又會吸水。涂層中的水分子與大氣水蒸氣平衡，涂層中的水分子數(shù)保持相對恒定。各種涂層有其自身的吸水量范圍。當涂裝金屬長期暴露于高濕環(huán)境或浸泡在水溶液介質(zhì)時，涂層會失去附著力，因為水分不僅限于涂層表面，還會向涂層內(nèi)部移動，積累在多個界面，破壞涂層與金屬間的化學(xué)鍵和機械力，導(dǎo)致分離。一、氣候環(huán)境因素（二）溫度溫度升高，腐蝕速度加快，因為電化學(xué)反應(yīng)速度、溶液對流和擴散增加，電解質(zhì)溶液電阻減少，加速陽極和陰極過程。圖為溫度對鐵在鹽酸中腐蝕速度的影響。鐵在鹽酸（180g/L）溶液中的腐蝕速率與溫度關(guān)系一、氣候環(huán)境因素（二）溫度對于有氧去極化參與的腐蝕過程，溫度與腐蝕速度關(guān)系復(fù)雜。溫度升高，氧分子擴散速度增大但溶解度下降，導(dǎo)致腐蝕速度出現(xiàn)極大值。圖為鋅在水中腐蝕與溫度的關(guān)系，68℃時腐蝕速度最大，之后因氧濃度下降而降低。鋅在水中的腐蝕與溫度的關(guān)系示意圖一、氣候環(huán)境因素（二）溫度凝露與溫度有關(guān)，氣溫對凝露的影響大于比濕度。平均氣溫高的地區(qū)大氣腐蝕速度較大，氣溫劇烈變化也影響大氣腐蝕。晝夜溫差大時，金屬表面溫度低于周圍大氣溫度，導(dǎo)致大氣中蒸汽在金屬表面結(jié)露，加速腐蝕。在一些大陸性氣候地區(qū)，日夜溫差大，引起空氣中水分在金屬表面凝露，導(dǎo)致銹蝕。一、氣候環(huán)境因素（三）風(fēng)速金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕與大氣中的腐蝕介質(zhì)有關(guān)，這些介質(zhì)受到風(fēng)和湍流的影響。氣流分為平均風(fēng)速、湍流和波動三類，它們可以獨立或同時存在。在大氣邊界層中，各種量的輸送受平均風(fēng)速和湍流的影響。平均風(fēng)速是快速水平輸送的主要原因，而湍流則控制垂直方向的輸送。腐蝕性介質(zhì)在風(fēng)的作用下會被輸送到其他地區(qū)，風(fēng)速越大，輸送距離越遠。同時，風(fēng)對腐蝕性介質(zhì)有稀釋沖淡的作用?；瘜W(xué)環(huán)境因素PART02二、化學(xué)環(huán)境因素不同地區(qū)的大氣中常含有其他雜質(zhì)成分，如SO2、H2S、HCl等，這些稱為大氣污染物質(zhì)。這些物質(zhì)對金屬和非金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕有不同程度的影響，其中硫化物、氮化物、固體顆粒、NaCl、CO、CO2等對金屬大氣腐蝕影響顯著。下面我們重點討論一下雨量、二氧化硫、氯化鈉及其他腐蝕性介質(zhì)的影響。二、化學(xué)環(huán)境因素（一）雨和雨量的影響降雨和雨量對大氣腐蝕有重要影響。下雨前后，空氣濕度上升，雨水濕潤金屬表面，破壞腐蝕產(chǎn)物保護層，促進腐蝕。然而，雨水也能清洗掉金屬表面的灰塵、鹽粒和易溶于水的腐蝕性物質(zhì)，從而減緩腐蝕。在大氣腐蝕試驗中，以30°傾斜角放置的金屬試樣，向上的一面受雨水淋洗，其腐蝕量通常比向下的一面輕微。人類活動排放的二氧化硫和氮氧化物在大氣中形成硫酸和硝酸氣溶膠。當大氣中缺乏足夠的堿性物質(zhì)中和這些酸性氣溶膠時，它們會隨雨、雪降落到地面，形成酸雨。酸雨會劣化飛機結(jié)構(gòu)表面防護層，導(dǎo)致基體腐蝕，并直接加速腐蝕進程。二、化學(xué)環(huán)境因素（二）SO2的影響大氣腐蝕性污染中，SO?影響最為嚴重。石油、煤燃燒的廢氣含大量SO?，冬季因燃料消耗增加，SO?污染和腐蝕影響加劇。鐵、鋅等金屬在SO?環(huán)境中生成易溶硫酸鹽，腐蝕速度隨大氣中SO?含量上升而增加。二、化學(xué)環(huán)境因素（三）NaCl的影響海洋和海岸大氣中，因海水中含NaCl，水滴飛散時混入大氣，導(dǎo)致大氣中含有較多Cl或NaCl顆粒。NaCl顆粒落在金屬表面，具有吸濕作用，增強表面液膜導(dǎo)電性。Cl-具有強侵蝕性，加劇腐蝕程度。二、化學(xué)環(huán)境因素（四）其他腐蝕性介質(zhì)的影響其他腐蝕性氣體如H?S、NH?、HCl等，多產(chǎn)生于化工廠周圍，加速金屬腐蝕。例如，HCl溶于水膜生成鹽酸，對金屬腐蝕破壞大?？諝庵械墓腆w顆粒，如煤煙、煤灰、金屬氧化物、沙土、鹽類等，落在金屬表面引起生銹。固體顆粒與灰塵、SO?、水分共同作用時，腐蝕加劇。固體顆粒的存在促進大氣污染，疏松顆粒（如活性炭）吸附SO?會加速腐蝕進程，易導(dǎo)致點蝕。誘發(fā)環(huán)境因素PART03三、誘發(fā)環(huán)境因素誘發(fā)環(huán)境要素是由艦載機、母艦和維修活動等導(dǎo)致的非自然因素，涉及化學(xué)、力學(xué)和熱等方面。主要考慮的要素包括高速飛行時的局部氣動升溫低溫飛行發(fā)動機啟動時的升溫和振動母艦動力裝置廢氣中的硫氮氧化物海浪飛濺海水和使用維護中的沖洗/SUMMARY