航空飞机外表面及其发动机表面清洗技术研究

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1、学校代号10532学号S151101055分类号密级硕士学位论文航空飞机外表面及其发动机表面清洗技术研究学位申请人姓名刘金豆培养单位化学化工学院导师姓名及职称张小华副教授学科专业化学工程与技术研究方向表面化学论文提交日期2018年5月学校代号：10532学号：S151101055密级：湖南大学硕士学位论文航空飞机外表面及其发动机表面清洗技术研究学位申请人姓名：刘金豆导师姓名及职称：张小华副教授培养单位：化学化工学院专业名称：化学工程与技术论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年5月29日答辩委员会主席：旷亚非教授StudyonCleaningTechnol

2、ogyofExternalSurfaceandEngineSurfaceofAircraftbyLIUJindouB.S.(HenanPolytechnicUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinAppliedChemistryintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorsProfessorZHANGXiaohuaMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重

3、声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

4、本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I硕士学位论文摘要航空飞机油污污染问题一直是航空维护领域的一大问题，不仅影响飞机外观以及飞机的使用性能，还会对飞机机件造成腐蚀，对航空飞机进行周期性的清洗是解决航空飞机污染问题的一种重要对策，对于保障飞机的综合性能起到非常重要的作用。传统的ODS类清洗剂以及有毒有害类溶剂清洗剂已不适合当代清洗领域发展的需要，新型的水基型清洗剂因其安全、无毒、环保、低成本等的特点日益受到重视，但是由于航空工业的要求较高，目前也只有少量符合

5、清洗标准的水基清洗剂应用到航空清洗领域，本论文为解决航空飞机外表面油污及发动机积碳问题，对飞机外表面污垢及其发动机表面积碳油污组成和结构特点进行分析，在此基础上分别开发了用于飞机外表面清洗的101型水基清洗剂以及用于飞机发动机积碳清洗的清洗体系，同时开发了相应的清洗工艺。具体研究内容如下：（1）对飞机外表面水基清洗技术展开系统的研究。首先以阴离子表面活性剂YL-1与非离子表面活性剂FL-1复配为基础，引入渗透剂ST-1和无机助剂WJ-1，利用正交试验初步确定水基复配体系的比例（YL-1:FL-1:ST-1:WJ-1=7:4:1:2），单因素实验优选出1%水溶性硅基表面

6、活性剂以及0.05%消泡剂B-234解决水基复配体系粘度和起泡性的问题，最终开发出101型水基清洗剂。该水基清洗剂相关航空技术标准测试均合格，理化性质测试优良，无色无味，无毒无害。（2）为解决发动机顽固性积碳的清洗这一问题，首先利用SEM、EDS、XRD、FTIR等仪器分别对发动机内外表面积碳进行分析。分析结果表明：发动机内部油污由航空油燃烧产生的胶质、无机氧化物以及无机盐组成，油污颗粒之间呈胶连松散状态；发动机外部（底部、侧部）积碳由石墨化的碳、胶质层、无机盐以及氧化物组成，呈片层叠加状存在，分布致密。针对发动机表面积碳组成及结构特点，提出熔盐清洗与浸泡超声清洗结合

7、的积碳清洗方案：将非离子表面活性剂FL-1与阴离子表面活性剂YL-1复配，添加助表面活性剂等组分成功制备了表面张力为28.04mN/m的102型水基型微乳液清洗剂。该清洗剂各项技术标准测试均为合格，理化性质测试优良，且具有安全、无毒、环保及高效的特点。熔盐清洗确定NaOH-NaNO3体系条，结合超声清洗，最终可实现对发动机机件积碳的清除。相应的清洗工艺条件为：熔盐体系NaOH-NaNO3质量比为3:7，清洗温度为300℃，熔盐浸泡时间为30min，热水清洗后在102型水基清洗剂中超声10min，超声条件为：40KHz。（3）为确定飞机发动机进气系统叶