涂料工業：

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、全球首架國產大飛機C919執飛的MU9191航班于首都國際機場降落，這標志著C919圓滿完成首個商飛，正式進入民航市場，開啟市場化運營、產業化發展的新征程。飛行，這一人類曾憧憬著的夢想，如今已經成為了再真切不過的現實，而這一切都得益于人類對鋁的運用。

鋁是元素周期表中第三周期主族元素，在金屬材料中，鋁的產量僅次于鋼鐵，居有色金屬材料之首。純鋁本身的強度很低，退火的純鋁板材的拉伸強度僅為80~100MPa，并不適宜作為結構材料。但是通過加入合金元素及運用熱處理等方法可使純鋁的結構和性能發生改變，從而在保持鋁金屬質量輕便優點的同時，還具有較高的強度。鋁合金的拉伸強度通常都超過250MPa，有些甚至高達700Mpa，其強度優于許多合金鋼，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點。

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發現了時效硬化現象后，鋁合金便成為了飛機機體的主要結構材料。目前，多數的民航飛機機體中鋁合金的占比約為50%~70%不等，部分機體如波音737中，鋁合金的占比更是高達81%。如果沒有鋁這種廉價輕便的金屬，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60年代，在7系鋁合金中發明了過時效熱處理技術，因此成功研制了7075-T73合金，使得7系合金除了滿足飛機設計靜強度要求外，還滿足抗腐蝕性能要求。即便在航空領域上鋁的抗腐蝕性能已經基本得到了解決，但在多數情況下，航空涂料在飛機的制造和日常維護中都十分重要。飛機涂料需要同時滿足耐附著力要求、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。根據飛機架構，一架飛機應用到的涂料涵蓋了飛機蒙皮涂料、飛機艙室涂料、飛機發動機涂料、飛機零部件涂料（雷達天線罩涂料/透明件保護涂料/飛機油箱內壁保護涂料等）、特殊專用涂料（飛機儀表應用到的示溫涂料等）。

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

1系鋁板特點：工業純鋁板，有良好的延伸率和抗拉強度，良好的可塑性、耐蝕性、導電和導熱性，生產過程較為單一，生產技術相對成熟，價格比其他高檔鋁合金有巨大優勢。缺點是強度低，不可熱處理強化，可切削性不好，不易釬焊，易受壓變形。

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

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

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

5系鋁板特點：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、疲勞強度和中等的靜態強度。不可熱處理強化，但表面可作拋光處理，相對美觀。耐海洋氣候。

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

7系鋁板特點：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，具有良好的機械性能、耐磨性能和抗疲勞性能。缺點是焊接性能差 ，有應力腐蝕開裂傾向，需經包鋁或其他的保護處理。

8系鋁板特點：屬于鋁-鋰合金，主要成分是鋰，因為鋰是自然界中最輕的金屬，鋁板中加入鋰元素之后，可以在保證鋁板強度的同時，有效降低鋁板的比重。

編輯：孫鈺、徐旭晨、於杰

來源：部分內容源自網絡及邢焰、王向軻著《航天器材料》 。

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