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做和基于气相防锈技术的弹药包装研究上

发布时间:2021-10-14 09:40:14 阅读: 来源:板擦厂家

基于气相防锈技术的弹药包装研究(上)

摘 要:为了解决弹药的锈蚀问题。提高弹药的储存能力,在对气相防锈概念及机理详细介绍的基础上。结合弹药自身特点,提出了气相防锈技术在弹药包装中应用的具体方法,并从技术层面上分析了目前需要解决的几个问题。 关键词:气相防锈 弹下降实验费用药包装 防锈包装

弹药一般由引信、弹丸、发射装药、药筒和底火五大元件组成,除了发射装药及各种猛炸药等含能物质之外,弹药元件的大部分材料为铁、铜、铝等金属或合金。加上弹药具有储存期长,储运环节多,储存环境变化大等特点,弹药的锈蚀问题一直是影响弹药储存可靠性的主要因素之一,也一直是弹药储运管理的重点和难点。应用最新科学技术研究解决弹药的锈蚀问题也是各国军队长期的重点课题之一。近年来,气相防锈技术的飞速发展和在军械装备防锈包装上推广应用,为弹药的防锈提供了新思路和新途径,大力推广气在喷射细化剂的时候相防锈技术将是未来弹药防锈包装的必然趋势。

1 气相防锈技术的作用机理

弹药在储存过程中所发生的腐蚀形式主要是大气腐蚀,实质就是电化学腐蚀。弹药锈蚀后会使弹药表面光洁度变差,直接影响该产品在使用过程中的装填定位和可靠发射,使射击精度大大降低;弹体锈蚀严重时会导致弹体强度降低,增加射击的危险性;此外,弹药内部元件一旦锈蚀会导致弹药系统作用的可靠性下降,极易出现失效或误作用等事故。为了有效解决弹药及其它军械装备的锈蚀问题,美军早在第二次世界大战中就开始着手研究气相防锈包装技术。

所谓气相防锈包装技术,就是在包装容器或封存空间放置一定量的气相防锈剂(简称VPI或VCI),或涂有气相防锈剂的气相防锈纸和气相塑料薄膜,其防锈剂不断缓慢挥发出防锈气体。形成一定的蒸汽压,充满封存空间,甚至装备元件的缝隙,有效地抑制金属部件锈蚀 J,该方法又称作气相封存或气相防锈技术。气相防锈剂的防锈作用机理可归纳分为3种情况 。

1.1 吸附防锈机理

类似于化学吸附或物理吸附过程。因为该类防锈剂的分子结构和表面活性剂相似,是由极性基(含孤电子对的N、0、S.P等原子)和非极性的疏水基(烃基等)两部分组成,其防锈机理是由于电子给予体的极性基和金属表层配位,形成化学吸附(如吡啶衍生物等)或物理吸附(如硫醇或硫脲等),使金属表层生成双电层结构,而非极性基则作定向排列,形成疏水层,从而使腐蚀反应受到抑制。

1.2 成膜防锈机理

此类防锈剂分子本身没有氧化性,但在腐蚀性介质中能与金属本身或金属的腐蚀产物(Fe“或Fe“)或和共轭阴极反应的产物(一般为OH一)相互作用,该保护性基团能够定向吸附在金属表面上,生成不溶或难溶的化合物膜,保护金属免遭腐蚀介质的作用。此类防锈也被称作为沉淀防锈。

1.3 电极过程防锈机理

此类防锈剂是根据电化学腐蚀原理,通过抑SUB8极反应或阴极反应,或者同时抑制两极反应发生,阻滞两极形成,破坏电化学腐蚀条件,从而抑制了武器装备的锈蚀,达到了防止和延缓金属锈蚀的目的。

2 弹药气相防锈技术的特点

2.1 弹药防锈包装的基本要求

弹药是~种要求在各种恶劣的自然环境中长期大量储存、运输条件下可在底板下面加垫铁校订能保证其正常技战术性能的特殊的战争物资,其防锈包装必须满足以下主要要求:

1)必须适应产量大,品种多的特点。防锈包装要充分考虑资源、生产工艺等适应大批量、快节奏、高效率的生产要求。

2)必须既适应大批量弹药在长期储存条件下保持其正常的技战术性能的要求,还必须适应现代战争快速补给,便于启封、装填的要求。

3)必须适应弹药中敏感元件、敏感药剂和含能材料等特殊材料的要求,其使用的防锈包装材料必须和弹药中的各种元件、药剂、材料之间有良好的相容性。

4)必须适应我国气候条件和自然环境差别大的特点,防锈包装应具有。全环境 条件下的防护能力。

2.2 气相防锈技术的优点

长期以来,我军弹药主要采用传统的涂防锈油或防锈脂的方法解决防锈问题。与传统的油封防锈方法相比,气相防锈包装具显著的优点:

1)防锈效果好,防锈期长。传统的防锈油、脂封存技术的防锈能力取决于油层的厚度和致密性,在恶劣储存条件下(温度超过30℃,相对湿度大于80%)不能起到稳定可靠的防锈作用,弹药易发生锈蚀甚至报废,且防锈油、脂失效后弹药由于锈蚀及残余油、脂返修困难,导致弹药储存成本增加。而据相关研究资料证实,气相封存技术的可靠作用时间可达l5年以上,而且在恶劣环境下稳定性好。

2)有效解决了引信体等结构复杂的器件的防锈。由于防锈气体属于易挥发性气体,能够使一般防锈材料无法覆盖的部位(如缝隙等)得到较好的防护。引信体结构相对复杂,一般的油、脂防护难以解决引信体内元件的防锈问题,而采用防锈包装即使在引信体等部件失封的条件下,也能对内部的零部件起到较好的防护作用。

3)适应弹药战时保障需要。用气相防锈技术封存的弹药启封以后,不需任何技术及勤务处理,就可立即投入战斗使用,尤其能够适应现代真金板采取相变包裹隔热蓄能技术加工而成高技术局部战争快速补给,快速启封要求,大大增强了弹药的战时保障能力。

4)成本低廉,经济效益好。气相封存防锈技术是依靠防锈气体充满封存空间,达到防锈效果,气相防锈荆用量较少,成本低。据测算,气相防锈技术封存的费用是采用防锈脂防锈技术封存费用的20% 一50% ,是采用涂油防锈技术封存费用的7% 一17%,可大大降低弹药的包装、储存费用,特别对集装弹药防锈效果更好、成本更低。

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