当当前军用包装防锈蚀技术现状

当前军用包装防锈蚀技术现状

武器装备的制造离不开钢铁, 而钢铁制品易锈蚀, 武器装备生锈后会直接影响其性能, 给战时带来严重危害。另外武器装备储存时间特别长, 储存环境多样, 因此对军用包装来说防锈蚀就具有特别重要的作用, 研究军用包装锈蚀防护技术具有重要意义。

1 军用包装防锈蚀技术现状

1.1 防锈油封存技术

由于金属腐蚀是因空气中的氧、水蒸气及其他有害气体作用于金属表面引起电化学作用的结果, 因此用防锈油将金属表面保护起来使之与引起锈蚀的各种因素隔绝就可以有效防止金属锈蚀。目前防锈油是以油脂或树脂类物质为主体, 加入油溶性缓蚀剂所组成的防锈涂料。需要加入缓蚀剂是由于油脂中能溶解少量的水和氧, 单独使用无法获得满意的防锈效果。许多研究表明, 缓蚀剂在金属表面吸附降低了金属活性是防锈油防锈到达对试样的自动均匀冷却、恒温作用的主要原因之一。缓蚀剂的主要种类有石油磺酸盐、硬脂酸铝、环烷酸锌、苯骈三氮唑等。不同的缓蚀剂有不同的特性。如硬脂酸铝抗盐水能力好, 苯骈三氮唑对铜及合金有优良的防锈作用。实践中常采用添加多种缓蚀剂来达到满意的防锈效果。防锈油在使用时要求油层有一定厚度、连续性好, 并且涂层完整才可有效地起到防锈作用。

在军用包装中防锈油封存技术比较广泛的使用在弹体的防护上, 因此带来了一些问题。在部队调研时发现国内一些用油封防护的产品, 虽然达到了防锈所以检定机构出具的检定证书也会有明显的有效期标识目的, 但部队在使用时非常麻烦。首先是除油比较困难, 要花费大量时间和精力, 其次是除油需大量的抹布, 增大了后勤工作量。另外,除油后的弹药由于失去了油封保护, 易于受潮变质。国外双35 高炮用弹使用的也是油封存, 但使用时不用除油可直接使用, 勤务维护方便。因此, 军用包装在选用防锈油种类时不但要考虑防锈效果, 同时还应考虑部队使用时是否方便。

1.2 气相防锈包装技术

气相防锈包装技术是用气相缓蚀剂在密封的包装容器中对金属制品进行防锈的技术。气相缓蚀剂是一种在常温下缓慢地挥发出缓蚀气氛, 吸附在金属制品的表面, 有效地抑制金属在大气中腐蚀的一种化学物质。由于气相防锈包装技术不需要在金属制品的表面上涂层, 因此这种防锈蚀包装方法不影响武器装备外观, 使用武器装备时也省略了对其剥离的程序, 因而在国内外军用包装中被大量应用。当它同时与适宜的防锈油、防潮密封内包装配合使用时, 可以解决武器装备的长期储存问题。不同气相缓蚀剂的作用机理各不相同, 带有- NO2和- OH 基团的气相缓蚀剂被认为在金属表面起阳极钝化作用, 以阻滞阴极的电化学过程。带有亚硝酸二环已胺的阳离子基团的气相缓蚀剂是阳离子定向吸附在金属表面上形成憎水性膜。既屏蔽了腐蚀介质的作用, 又降低了金属的电化学反应能力,而苯骈三氮唑缓蚀剂被认为是在金属表面形成稳定的络合物膜, 以此防止金属锈蚀。具有气相缓蚀作用的化合物很多,操作步骤是将打印纸剪成3角状 在使用中根据不同的保护对象正确的选用气相缓蚀剂。对于黑色金属经验证防锈效果最好的是亚硝酸二环已胺, 它也是目前军品防锈应用最广泛的一种气相缓蚀剂。对于有色金属则常用铬酸二环已胺、磷酸二环已胺、苯骈三氮唑等。由于光、热会引起缓蚀剂分解失效, 因此气相缓蚀剂的使用和保存时应防止受光和热的作用, 一般不应储存在高于60℃的环境中或受日光直接照射。气相缓蚀剂的发展方向是研究无毒或低毒的品种, 开发多效能、通用性的气相缓蚀剂, 使用形式上向多用途方向发展, 达到简化包装, 降低成本的目的。

1.3 干燥控湿包装技术

温湿度是造成军用装备锈蚀、破坏和丧失使用功能的主要原因, 各种军用装备在包装储存时都需要一个一定湿度的环境。例如金属产品相对湿度极限范围是10%～45% , 在45% 相对湿度以下一般不会锈蚀。干燥控湿包装技术就是采用分子筛、硅胶等干燥剂吸取密闭容器中的水分, 使产品处在一个干燥的密封内环境中, 从而保护产品不发生锈蚀、变质、霉变等。实践证明, 干燥控由于路程的颠簸、碰撞等致使钣金严重变形湿包装技术封存是既经济又行之有效的方法, 各国军方已用这种方法从封存海军的舰艇、陆军的坦克和火炮等大型装备, 发展到封存集武器、电子、电气仪表和集各种材料于一体的军用飞机。它已成为海陆空三军长期或短期封存军用装备的最佳可靠方法, 其研究和应用还有进一步发展的趋势。

丹麦和瑞典的空军采用干燥空气封存包装, 成功地封存了飞机武器系统。丹麦由此每年可节约大约200 万丹麦克朗, 节约25% 的维修人员; 瑞典因此延长了电子和电气仪器发生故障的平均时间, 使雷达发生故障的平均时间延长了73%, 飞机座舱仪器使用寿命延长了155% , 整机使用寿命延长了26% , 这几项费用加起来每年大约可节约2500 万瑞典克朗; 德国空军采用干燥空气封存法封存军用飞机也取得了良好的效果, 德国为此开发了6 种长期储存大型军用装备的动态除湿系统, 即采用干燥系统的活动室( MRZ) 、采用干燥系统的库房( LEH) 、匹配的软包装封套( ASH) 、通用软包装封套( USH) 、模件防护棚( MSB) 等。德国封存反坦克炮的防护棚是由支架和涂有涂料的织物封套组成, 用干燥机使其内部自然保持10mm 水柱的过压。后两种封存包装通常用于各种大型军用装备, 如豹式坦克和“ 黄鼠狼”步兵战车等。此外, 美国、英国、法国、加拿大、荷兰和以色列等国也都相继采用了干燥空气系统封存飞机及武器系统。

2 当前存在的一些问题

在军用包装中, 着重考虑对包装物品进行防锈的同时, 有些忽视了对包装容器本身的防锈, 特别是长期防锈问题。许多包装容器开始并无问题, 但时间一长问题就显露出来, 特别是在沿海地区, 其高温、高湿、空气高含盐量的环境下对防锈蚀的要求就更高。笔者在部队调研时听到反映比较强烈的是一些铁筒( 盒) 包装, 这种铁筒( 盒) 包装由于时间长后有一些锈蚀现象, 导致铁皮不沿其本身的预置应力线分开而拉断铁皮, 无法开启的现象发生。另外铁笼包装中铁笼也发生了锈蚀。各种包装箱的金属锁扣有的也产生了锈蚀现象, 放在露天的包装箱锁扣锈蚀就更严重。据实验证实, 钢材如果锈蚀1%, 它的强度就要降低5%~10%, 锁扣锈蚀后直接影响包装箱的密封性。由此应重视包装材料的防锈问题。

3 结语

军用包装是武器装备不可分割的一部分, 是武器装备的伙伴, 在现代战争后勤保障中起着举足轻重的作用。防锈包装技术是众多军用包装技术中的一种, 对保障武器装备的战术性能具有极其重要的作用。积极研究各种先进军用防锈包装材料及技术并大力将其应用到各种武器装备的包装上, 不仅能降低对仓储环境条件的要求, 而且又能适应野外和战争条件下的运输和储存, 十分符合现代战争对武器装备野战储存条件的要求, 对提高我军武器装备的安全贮存可靠性、部队作战的灵活机动性和快速反应能力具有重要意义。