与陆基飞机不同，海军航空装备的服役环境具有湿度大、紫外照射强、盐雾侵蚀等特点。 随着我国 海军战略的转型和航母的服役，海军航空装备使用环境日益恶劣，腐蚀损伤威胁日趋严重[1] 。海军航空装备腐蚀调查结果证实了这一分析，近年来我海军飞机随着服役年限的增长和海上活动范围及停留时间的增加，陆续出现了结构腐蚀问题[2-3] 。涂层技术是飞机和武器装备腐蚀控制最经济、最有效的方法之一。涂层防护体系对抵抗环境因素对飞机结构的腐蚀至关重要，是提高飞机结构抗腐蚀品质，保障飞机结构达到预期服役使用年限的决定性因素[4-6]。因此，当前我国应不遗余力地开展高效防腐涂层体系的研发，满足航母和舰载飞机等军用飞机及武器装备的腐蚀防护要求。

  涂层防护体系的耐蚀性能和附着力主要依靠底漆层[7] ,因此发达国家均非常重视底漆的研发工作，研制了多种类型和用途的底漆，并制定了相应标准。由于美国国防部网站对中国读者的封锁，美军标收集不尽完善。美军标底漆标准矩阵中涉及军用 飞机和武器装备用二十类底漆标准，基本涵盖了军 用底漆产品品种和类型，详细规定了这些产品的基 本组成、用途和技术指标等。 与一般工业用底漆相 比，军用飞机和武器装备使用的底漆在可靠性、安全 性和有效性等方 面 有 其 特 殊 性 和 更高的要求，因而 系统了解国外先进标准，对国内底漆产品的研发和应 用具有重要的参考和借鉴价值。 文中主要从标准体 系和技术要求上对军用飞机及武器装备使用的底漆 美军标及国军标进行综合对比，找出二者之间的差 异，提出我国军用飞机及武器装备用底漆产品研发以 及我国军用飞机及武器装备底漆标准体系构建的相 关建议，为国内军用飞机及武器装备高效抗腐蚀防护 体系涂层材料工程化及应用研究提供技术支持。

军用飞机

  1 军用底漆标准体系的比较

  1. 1 美国军用标准矩阵

  美国军用底漆有专用于铝合金、复合材料以及 碳纤维表面的，有用于铆钉和接缝处以及与高柔韧 性蒙皮面漆配套用的聚氨酯弹性底漆，还有水性漆、 电泳漆、高固体份、无铬无铅、潮气固化型的、起落架 上用的底漆等，都符合低 VOC 要求，专用性强，以满足不同机型，不同使用环境的要求。  美国军方根据底漆的组成、用途和施工方法对底漆进行详细分类，制定了门类齐全的底漆产品标准。 部分美国军用底 漆标准见表 1[8] 。

  1. 2 国内军用标准

  国内军用底漆产品的基本品种与国外相比差别 较大，在品种花色上与国外相比逊色不少，特别是专 用性方面。 国内目前仅有飞机蒙皮用底漆、复合材 料用聚氨酯底漆、氟聚氨酯无光磁漆配套聚氨酯底 漆、舰船富锌防锈底漆、环氧有机硅耐热底漆和铝粉 沥青船等六类底漆产品及相应军用标准。 国内现有 的军用飞机和武器装备用底漆标准列于表 2 中。

  1. 3 军用底漆标准体系上的差异

  由表 1、表 2 比较可见，国军标与美军标在标准 体系上主要存在的差异主要包括两方面：一方面，相 对美军标而言，国内军用底漆产品种类匮乏，专用性 差，且缺乏相应的技术标准；另一方面，美军标严格 规定了标准适用的军种，这是考虑到飞机和武器装 备在各军种的服役环境不尽相同。 因此防护产品必 须经过相关军种腐蚀预防与控制主管部门的环境适 应性验证与评估，满足使用环境要求后方可获准在 该军种推广应用。 我国尚未全面开展防护产品有针 对性的环境适应性评估。

  2 军用底漆标准技术要求综合对比分析

  GJB 5591-2006《 军用 飞 机 氟 聚 氨 酯 涂 料 通 用 规范》 中配套使用 TB 06-9 锌黄丙烯酸聚氨酯底漆， 该 材 料 于 “ 九 五 冶 期 间 等 效 采 用 美 军 标  MIL-P-23377D-85《 耐化 学 品 和 溶 剂 的 环 氧 聚 酰 胺 底 漆 标 准》 开展研制的，并在”十一五冶 期间推广应用到重要 航空武器装备上，使我国战斗机外表面防护涂层材料 达到当时国际先进水平。 随着世界先进材料的发展 和美军对底漆防腐性能认识和应用目的上的变化，美 国研制了军用飞机和武器装备，尤其是舰载飞机，适 用的新型高效防腐底漆，并修订 MIL-P-23377D-85,形 成了 MIL-PRF-23377K-2012[35] 标准。  由于 受 型 号 研 制周期、经费、技术储备以及对腐蚀认识上的局限，我 国高效抗腐蚀涂层材料研究相对滞后，新研型号仍沿 用 TB 06-9 锌黄丙烯酸聚氨酯底漆。

  表 1   美国军用底漆标准矩阵

  Table 1 Specifications and standards matrix of primer coatings for aircraft and military equipment  in America

  表 2   中国军用底漆标准

  Table 2 Specifications and standards of primer coatings for aircraft and military equipment  in China

  注：GJB 5591-2006 规范适用于军用飞机氟聚氨酯无光磁漆及其配套聚氨酯底漆的研制、生产和交货。

  下面通过对 GJB 5591 与 MIL-PRF-23377K 的性能指标分析，找出我国军用飞机底漆材料与国外材料的 差距，有助于后续底漆产品的改进与研发。性能 指 标 逐 一 比 对 后 可 见， GJB 5591 与 MIL- PRF-23377K 的技术指标差异主要表现在 10 个项目上，具体差异见表 3。  MIL-PRF-23377K 底漆具有优 异的抗腐蚀性能，经 1000 h 丝状腐蚀后，划痕处 丝状腐蚀 长 度 不 超 过 3. 2 mm; 破 环 性 试 样 耐 盐 雾2000 h 后，划 痕 处 不 出 现 腐 蚀 问 题。  TB 06-9 锌 黄 丙烯酸聚氨酯底漆，目前其防腐蚀性能指标已经低 于 MIL-PRE-23377K 相 应 指 标 要 求， 耐 盐 雾 性 能 上 有所欠缺，而耐丝状腐蚀性能尚未考虑。  在高温高湿和高盐雾等恶劣的海洋大气环境中，丝状腐蚀极 易发生，且相当严重[36] 。

  表 3   GJB 5591-2006 聚氨酯底漆与 MIL- PRF-23377K 的主要技术指标差异

  Table 3 Major performance differences between GJB 5591-2006  polyurethane primer and MIL-PRF-23377K

  3 我国军用底漆产品研发和标准体系构建的建议

  为有效规范我军腐蚀防护工作，促进高性能底 漆产品的研制、开发与应用，全面提升航空装备整体 抗腐蚀防护能力，保障飞机和武器装备的可靠性与 安全性，从底漆产品开发和标准体系构建两方面开 展下列工作迫在眉睫。

  3. 1 我国军用底漆产品研发建议

  1） 强化军用飞机和武器装备腐蚀 防 护 涂 层 体 系中关键骨干材料的抗腐蚀性能，包括铝合金、结构 钢、复合材料表面用的防护底漆，全面提升舰载机的 整体抗腐蚀防护能力。 优化铝合金、结构钢表面用 防护底漆的耐盐雾性能，破坏性试样 3000 h,破坏 性试样 2000 h;借 鉴 美 军 标 MIL-PRE-23377K,增 加 底漆耐丝状腐蚀 1000 h 性能要求。

  2） 从专用性出发，拓展国内军用底漆的品种花 色。  如增加用于铆钉和接缝处以及与高柔韧性蒙皮面漆配套用的聚氨酯弹性底漆，水性漆、电泳漆、潮气固化型等底漆品种，满足不同机型、不同服役环境、不同施工方式的要求。

  3） 优先开发综合性能优异、环境友好的底漆产品。今后航空涂料将向底漆无铬、无铅化，底面漆体 系高性能化，高固体份、无溶剂和水性化方向发展。近期我国应重点发展无铅 / 无铬、高固体份、水性和 弹性底漆产品的研制。

  4） 长期以来，面向我国重点行业和重大产业的 中高档涂料涂层用原材料---树脂和颜填料等基本全部依赖进口，使得占我国涂料价值 70% 左右的中 高端市场基本为国外公司所垄断。迫切需要加强原材料合成、防腐机理等相关基础性研究工作，解决纳 米材料和纳米结构应用于树脂涂层中的关键和共性技术问题，突破国外的中高端树脂及其涂料涂层专 利技术壁垒和产品的长期垄断和封锁。

  3. 2 我国军用底漆规范与标准体系构建的建议

  1） 参考、借鉴国外军用标准体系，制定电泳底漆、水洗底漆、无铅 / 无铬环氧底漆、高固体份环氧底漆、水性环氧底漆和高固体份弹性聚氨酯底漆等国 家军用标准，建立全面、系统、规范的腐蚀防护底漆 产品规范与标准体系。 虽然上述新型底漆产品在国 内尚处于研制阶段，但标准先行，有利于规范生产厂 商的产品技术要求，稳定产品质量。

  2） 制定技术指标科学合 理，具 有 实 用 性、可 操 作性和先进性的底漆国家军用标准规范。相对涂膜的其他物理性能，丝状腐蚀试验方法是考察涂层抗 腐蚀性能的一项更灵敏、更严格的方法，建议国军标 增加此项技术要求，大力推动国内生产单位研制出 防止丝状腐蚀扩展性能优异的底漆。

  3） 涂料在国际上被列为仅次于汽车的 第 二 大“ 空气污染源冶 ,各国纷纷出台法律法规，限制挥发性有机物和重金属的使用。我国必须按照本国国情，分阶段分步骤地将强制性环保要求列入我国军 用标准的技术要求。

  4） 加强标准的宣贯， 宣贯范围包括底漆的研制、生产、使用各方（ 如底漆生产企业、飞机制造厂、 空军、海军、陆航、各飞机大修厂等） ,以加强标准的 约束力，促进高性能、质量稳定的底漆产品的研制、开发与应用。

  4 结语

  标准日益成为国家发展的战略性资源和国际竞 争力的核心要素，标准化已经与型号研制成败相依、 密不可分，始终贯穿于武器装备采购与研制全寿命 周期。 从标准体系和技术指标对比分析中美军用飞 机及武器装备用底漆存在的差异，提出我国军用飞 机及武器装备底漆产品研发以及我国军用飞机及武 器装备底漆标准体系构建的建议，有助于全面提升 海洋环境下军机及武器装备腐蚀防护与控制水平。

  参考文献：

  [1] 杨晓华，金 平。 飞 机 使 用 环 境 谱 的 编 制 [ J] . 装 备 环 境 工程，2010,7（6） : 99-102.

  YANG Xiao-hua,JIN Ping. Compile  of Aircraft Operation Environment Spectrum[ J] . Equipment Environmental En- gineering,2010,7（6） :99-102.

  [2] 穆志韬，谭晓明，刘志国。 海军现役飞机的腐蚀损伤失 效分析及 腐 蚀 防 护 [ J] . 装 备 环 境 工 程，2009,6 （ 1 ） :

  43-48.

  MU Zhi-tao, TAN  Xiao-ming, LIU Zhi-guo.  Corrosion Damage Failure  Law Analysis and Corrosion Control  for Naval Aircraft in Servicing[ J] . Equipment Environmental Engineering,2009,6（1） :43-48.

  [3] 谭晓明，穆 志 韬，张 丹 峰，等。 海 军 飞 机 结 构 当 量 加 速 腐蚀试验研究[ J] . 装备环境工程，2008,5（2） :9-11.

  TAN Xiao-ming,MU Zhi-tao,ZHANG Dan-feng,et al. E- quipment  Accelerated  Corrosion Test Study of Navy Air- craft Structure [ J ] . Equipment  Environmental Engineer- ing,2008,5（2） :9-11.

  [4] 王俊芳，杨 晓 然。 军 用 防 腐 涂 料 涂 装 的 发 展 探 讨 [ J] .

  装备环境工程，2005,2（6） :45-49.

  WANG Jun-fang,YANG Xiao-ran. Discussion on the De- velopment of Military Corrosion Protective Coating Tech- nology[ J] . Equipment Environmental Engineering,2005,

  2（6） :45-49.

  [5] 房振乾，陈 群 志，董 兵，等。 飞 机 结 构 表 面 涂 层 体 系 改 进研究[ J] . 装备环境工程，2013,10（5） :102-107. FANG Zhen-qian, CHEN Qun-zhi, DONG Bin, et al. Im- provement  of  Aircraft  Structure  Surface  Coating  System [ J ] . Equipment  Environmental  Engineering, 2013, 10

  （5） :102-107.

  [6] EVANS U R. The Corrosion and Oxidation of Metals[ M] .

  London:Edward Arnold Ltd,1960.

  [7]   NGUYEN T  N, HUBBARD J B, MCFADDEN G B. A Mathematical  Model for the Cathodic Blistering of Organ- ic on Steel Immersed in Electrolytes [ J ] . J Coat Tech,

  1991,794（63） :43-52.

  [8] Robert A. Herron. Corrosion Specifications and Standards- Developing A Standardized  Qualification Process [ EB / OL] . http: /  / www. dodcorrosionexchange.  org,2005.

  [9] SSPC Paint1,Oil Primer,Red Lead and Rawlinseed[ S] . [10 ]  SSPC Paint27, Basic Zinc Chromate-vinyl  Butyral Wash

  Primer Paint Specification No. 27[ S] .

  [11] A-A-1552,Primer Coating（ Ferric Oxide,Aerosol） [ S] . [12] A-A-50557,Primer,Water-Borne,Acrylic or Modified  A-

  crylic,for Metal Surfaces[ S] .

  [ 13 ]  A-A-52465, Primer  Coating, Synthetic, VOC Complaint

  （ for Brake Drums） [ S] .

  [14] A-A-52474,Electrocoating Primer[ S] .

  [15 ]  DOD-P-15328, Primer （ Wash ） , Pretreatment （ Formula

  No. 117 for Metals） （ Metric） [ S] .

  [16 ]  DOD-PRF-24648, Primer  Coating, Zinc Dust Pigmented for Exterior Steel Surfaces （ Metric） [ S] .

  [17] MIL-P-11414, Primer, Alkyd, Fast Dry, Corrosion Inhibi-

更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等等方面的国内外最新动态，我们网站会不断更新。希望大家一直关注国家材料腐蚀与防护科学数据中心http://www.ecorr.org