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疫情之下的爱博体育飞机防腐技术专利解读及启

日期:2021-08-06 16:43 作者:admin 阅读:

  受COVID-19影响,大量飞机长期停放机库,因此,确保这些飞机不受腐蚀对于使它们能够尽快恢复和运行至关重要。在潮湿、含盐的空气或波动的湿度的下,环境中的有些气体会在电气系统、液压系统、螺栓、阀门和电机等部件上凝结。腐蚀的结果会造成飞机故障、额外的修理和更换费用。那么,航空公司该如何应对呢?

  今天,航空工业发展中心的兰岚和陆峰,从专利的角度给您展现全球飞机腐蚀防护技术的发展现状,重点介绍了气相腐蚀防护技术(基于分子屏障的形成,保护亚铁和有色金属表面免受氧和电解质的破坏,从而打破腐蚀循环)及其全球第一大厂商CORTEC公司的相关专利和产品,提出了对我国相关技术的发展建议。

  长期停航飞机的重要系统和部件的腐蚀问题,已成为各国航空公司普遍关注的重大问题。新冠疫情全球大流行下航空旅行需求暴跌,截止6月30日,全球航班取消数量已超过450万架次,各国航空公司数以百计的飞机都面临因长期停飞而产生的腐蚀问题。7月23日,美国联邦航空局(FAA)颁发紧急适航指令,要求对近2千架波音737NG和737CL系列飞机的发动机引气5级单向活门进行检查,避免其因腐蚀造成卡阻从而导致发动机停车。7月24日,中国民用航空局也颁发紧急指令,要求国内航空公司对波音737NG和737CL系列飞机发动机相关单向活门进行检查。FAA和中国民航局的适航指令均指向封存时间超过6天且飞行时间未超过10个飞行循环的波音737NG和737CL系列飞机。上述两项紧急指令的原因,就在于飞机长期停飞而引发的重要系统和部件腐蚀问题。

  在众多的腐蚀控制方法中,添加气相缓蚀剂(vapor phase inhibitor)作为一种高效、经济的防护手段,越来越为人们所关注和青睐。气相缓蚀剂,通常分子量较小,在常温下能够自动挥发出缓蚀性分子或者基团来抑制金属大气腐蚀。

  目前,排名前三位的全球气相缓蚀剂生产商分别为美国的CORTEC、德国的Branopac和美国的Armor Protective Packaging等公司。排在首位的美国CORTEC公司是全球气相防锈技术的领导者,开创了气相防腐蚀(VpCI™)和防迁移腐蚀(MCI®)技术。CORTEC为美国国防部及其他政府部门提供系列耐气相腐蚀的防护产品(VpCI),CORTEC公司多个产品早已经获得波音、赛峰、空客、GE航空等公司批准正式纳入标准规范使用,并有45类产品已获得美国军方认证使用。

  2007年Cortec公司因提供性能良好的防腐使防护产品而获得美国国防部物资供应中心(DSCR)颁发的银质奖章

  CORTEC公司VpCI技术可通过在直接涂覆在金属表面上形成分子腐蚀抑制层进行保护(接触相保护)。另外,该技术还能实现气相作用——VpCI通过在空气中扩散,即使金属表面没有直接涂覆涂层,也可为处于空间内的所有裸露金属表面提供防护。这对于飞机内部零部件(如座舱、行李舱、乘客座位区和电子系统)尤其受用,在这些部位,VpCI分子可用于为整个机舱提供保护。VpCI防腐不需要持续不断的监测,在多数情况下,这种方法可以减少或消除在不需要涂覆涂层时去除金属表面涂层材料的麻烦。

  CORTEC公司关于气相缓蚀剂组分的专利申请始于1990年,开始是以无水钼酸铵、亚硝酸钠、苯并为主要成分,但其中的亚硝酸盐组分环保性差;随着各国对于环保要求的提高,CORTEC公司产品也将绿色环保,生物可降解作为核心技术发展目标,1992年之后,公开的该公司专利已摆脱掉了非环保组分亚硝酸钠,以环境友好的组分为主;2012年公开的专利技术,从糖蜜、玉米酒精中获取缓蚀剂组分,达到了完全的生物环保。

  CORTEC公司专利创新的核心思想是通过在包含可腐蚀物品的包装或其它外壳内提供气相抑制剂化合物,并且可选地通过提供气相抑制剂化合物与干燥剂一起以减少外壳内的水蒸气;该公司产品最早采用的基体为网状泡沫载体,环保性较差;1996年开始,CORTEC开始对再生纸或消费后再循环纸为基体进行研发;1998年采用可生物降解树脂产品;2001年公开的专利技术涉及模塑料组分改进,该组合物能够容纳和保持气相腐蚀抑制剂,该模塑料能够形成保护外壳的模制品,可用于电子介质装置的保护罩以防止腐蚀。腐蚀抑制剂变得半永久性地包封在树脂基质中,然后以在延长的时间内提供持续保护的速率浸出。

  受COVID-19影响,大量飞机长期停放机库,因此,确保这些飞机不受腐蚀对于使它们能够尽快恢复和运行至关重要。在潮湿、含盐的空气或波动的湿度的下,环境中的有些气体会在电气系统、液压系统、螺栓、阀门和电机等部件上凝结。腐蚀的结果会造成飞机故障、额外的修理和更换费用。那么,航空公司该如何应对呢?

  今天,爱博体育航空工业发展中心的兰岚和陆峰,从专利的角度给您展现全球飞机腐蚀防护技术的发展现状,重点介绍了气相腐蚀防护技术(基于分子屏障的形成,保护亚铁和有色金属表面免受氧和电解质的破坏,从而打破腐蚀循环)及其全球第一大厂商CORTEC公司的相关专利和产品,提出了对我国相关技术的发展建议。

  长期停航飞机的重要系统和部件的腐蚀问题,已成为各国航空公司普遍关注的重大问题。新冠疫情全球大流行下航空旅行需求暴跌,截止6月30日,全球航班取消数量已超过450万架次,各国航空公司数以百计的飞机都面临因长期停飞而产生的腐蚀问题。7月23日,美国联邦航空局(FAA)颁发紧急适航指令,要求对近2千架波音737NG和737CL系列飞机的发动机引气5级单向活门进行检查,避免其因腐蚀造成卡阻从而导致发动机停车。7月24日,中国民用航空局也颁发紧急指令,要求国内航空公司对波音737NG和737CL系列飞机发动机相关单向活门进行检查。FAA和中国民航局的适航指令均指向封存时间超过6天且飞行时间未超过10个飞行循环的波音737NG和737CL系列飞机。上述两项紧急指令的原因,就在于飞机长期停飞而引发的重要系统和部件腐蚀问题。

  在众多的腐蚀控制方法中,添加气相缓蚀剂(vapor phase inhibitor)作为一种高效、经济的防护手段,越来越为人们所关注和青睐。气相缓蚀剂,通常分子量较小,在常温下能够自动挥发出缓蚀性分子或者基团来抑制金属大气腐蚀。

  目前,排名前三位的全球气相缓蚀剂生产商分别为美国的CORTEC、德国的Branopac和美国的Armor Protective Packaging等公司。排在首位的美国CORTEC公司是全球气相防锈技术的领导者,开创了气相防腐蚀(VpCI™)和防迁移腐蚀(MCI®)技术。CORTEC为美国国防部及其他政府部门提供系列耐气相腐蚀的防护产品(VpCI),CORTEC公司多个产品早已经获得波音、赛峰、空客、GE航空等公司批准正式纳入标准规范使用,并有45类产品已获得美国军方认证使用。

  2007年Cortec公司因提供性能良好的防腐使防护产品而获得美国国防部物资供应中心(DSCR)颁发的银质奖章

  CORTEC公司VpCI技术可通过在直接涂覆在金属表面上形成分子腐蚀抑制层进行保护(接触相保护)。另外,该技术还能实现气相作用——VpCI通过在空气中扩散,即使金属表面没有直接涂覆涂层,也可为处于空间内的所有裸露金属表面提供防护。这对于飞机内部零部件(如座舱、行李舱、乘客座位区和电子系统)尤其受用,在这些部位,VpCI分子可用于为整个机舱提供保护。VpCI防腐不需要持续不断的监测,在多数情况下,这种方法可以减少或消除在不需要涂覆涂层时去除金属表面涂层材料的麻烦。

  CORTEC公司关于气相缓蚀剂组分的专利申请始于1990年,开始是以无水钼酸铵、亚硝酸钠、苯并为主要成分,但其中的亚硝酸盐组分环保性差;随着各国对于环保要求的提高,CORTEC公司产品也将绿色环保,生物可降解作为核心技术发展目标,1992年之后,公开的该公司专利已摆脱掉了非环保组分亚硝酸钠,以环境友好的组分为主;2012年公开的专利技术,从糖蜜、玉米酒精中获取缓蚀剂组分,达到了完全的生物环保。

  CORTEC公司专利创新的核心思想是通过在包含可腐蚀物品的包装或其它外壳内提供气相抑制剂化合物,并且可选地通过提供气相抑制剂化合物与干燥剂一起以减少外壳内的水蒸气;该公司产品最早采用的基体为网状泡沫载体,环保性较差;1996年开始,CORTEC开始对再生纸或消费后再循环纸为基体进行研发;1998年采用可生物降解树脂产品;2001年公开的专利技术涉及模塑料组分改进,该组合物能够容纳和保持气相腐蚀抑制剂,该模塑料能够形成保护外壳的模制品,可用于电子介质装置的保护罩以防止腐蚀。腐蚀抑制剂变得半永久性地包封在树脂基质中,然后以在延长的时间内提供持续保护的速率浸出。

  CORTEC公司的VpCI®-337适用于飞机发动机,该产品为即用型水性蒸汽缓蚀剂,其中VpCI®-337是即用型水性蒸汽缓蚀剂,可用于设备和设备的临时保护,它完全取代了昂贵的氮气覆盖和干燥空气系统,相关专利是2012年申请US8795589B1号专利,通过使用糖蜜解决了制造成本低廉的生物基挥发性腐蚀抑制剂的问题。VpCI®-337可能可以抑制或防止上述波音737NG、CL系列飞机发动机引气5级单向活门出现的腐蚀问题。

  CORTEC公司的VpCI®-415适用于机身,该产品为可生物降解的重型水基碱性清洁剂和脱脂剂,具有独特的防闪蚀保护功能,相关专利是2003年申请的US7118615B1号专利,涉及一种可生物降解的水溶性腐蚀抑制剂组合物,特别适合于溶解在浓度为约0.25重量%至约5重量%的水中。

  CORTEC公司的VpCI®-308(袋)适用于飞机座舱、厨房、卫生间和行李舱等,该产品的小袋由DUPONT可透气的Tyvek®制成,可让VpCI分子通过膜透出,并在金属表面形成分子层以提供腐蚀保护。相关专利是1990申请的US5139700A号专利,涉及一种气相腐蚀抑制剂,可以用薄膜材料挤出并放置在容纳被保护物品的外壳范围内。其他相关专利包括EP653454A1(1994年)和US7588820B2(2005年)等。

  CORTEC公司的VpCI®-707(特殊配方的燃料添加剂)适用于飞机油箱和燃油系统,相关专利包括2004年申请的US7241391B1号专利,公开了可生物降解的一种防垢剂和腐蚀抑制组合物,可衍生于产油植物(如大豆),或动物蛋白质。其他相关专利是2012年申请的US8409340B1号专利,是通过使用从玉米酒精糟中获得的腐蚀抑制剂,其组分是非水溶性。

  VpCI-239是多功能户外清洁/防腐产品,它的连续气相缓蚀剂作用,可以延长产品寿命和消除因腐蚀造成的停机时间。相关专利为2000年申请的US6280528B1号专利,涉及用于制备和补充水基浴的制剂的制备和包装方法,可同时从金属表面除去污垢,油脂和油,同时保护金属表面免受腐蚀。

  VpCI®-101可在盐、湿气、空气污染物、硫化氢、SO2、NH3等不利环境条件下提供长期防腐蚀保护。相关专利US5209869A申请于1992年,涉及一种特别适合用作气相腐蚀抑制剂-干燥剂的制剂,该产品及专利可应用于刚完成海上试飞的AG600等水陆两用飞机。

  VpCI®-105是一种具有可呼吸Tyvek®膜的专利塑料发射器,可以释放缓蚀剂。相关专利(US5332525A)申请于1992年,是提供含有组合物的透气胶囊或其它类似容器,胶囊或其它容器具有足够的渗透性,使包含其中的腐蚀抑制剂-干燥剂组分能够进入待保护物品的周围环境。

  VpCI®-111与透气的Tyvek®膜覆盖,通过缓蚀剂缓慢释放,在内部金属表面形成分子层。相关专利USA1(2005年)涉及封装有挥发性腐蚀抑制剂的材料的包装。

  CORTEC公司的VpCI®超级渗透剂,VpCI®-126HP UV产品适用于发动机连杆,VpCI-126 HP UV收缩膜将高强度树脂与紫外线稳定剂(UV)和气相缓蚀剂(VpCI®)技术结合在一起。相关专利为2000年申请的US6420470B1号专利,涉及一种阻燃耐腐蚀聚乙烯薄膜。

  根据CORTEC公司涉及飞机结构表面和内部的腐蚀防护相关产品及专利分析结果可知,其在中国国内并未对相关技术进行专利布局;从专利法律状态情况上看,CORTEC公司高达85%的相关专利已处于无效状态。国内企业和研究单位可以在借鉴其对应产品专利技术基础上,进一步开展针对性研发,同时及时进行国内专利申请布局。CORTEC公司非常注重研发大豆、糖蜜、玉米酒精等获取缓蚀剂组分的技术,相关技术符合绿色航空的发展方向,值得国内企业加以学习和借鉴,并且发展相关专利技术还可以有效提高我国大豆、糖蜜和玉米等农作物的附加值。

  随着我国对于军用飞机适海性要求的提高,爱博体育同时国产型号客机逐步投入使用,ARJ21飞机已正式入编国航、东航、南航机队,可以借鉴CORTEC公司相关专利的制备工艺、使用方法等,建立并完善国产机型气相缓蚀剂日常使用标准规范,保障气相缓蚀剂产品长期使用。

  目前,国内日常维护民航所用的气相缓蚀剂产品基本全部依赖进口产品,国内亟需尽快开发出性能优良的气相缓蚀剂产品,争取早日实现国产化、产业化和市场化,并逐步取代进口产品的垄断地位。此举具有重大的军事、社会和经济意义。

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