非铬酸盐技术在美国空军飞机上的应用
Non-Chromated Technology Works on USAF Aircraft
介绍非铬酸盐技术的开发目的、过程以及在美国空军飞机上的应用情况，重点介绍非铬酸盐表面预处理。
1993年，美国总统克林顿颁布了行政指令12856，根据该指令，美环保局认为有必要减少飞机喷漆过程中释放出的铬酸盐。因此航空业的任务之一是减少并消除它。
在飞机油漆中，大量的铬酸盐用于铝合金的转化涂层以及铬酸盐底漆。铬酸盐转化涂层（CCC）主要用于涂漆前的表面准备以及防腐蚀。来自CCC中的铬酸大约是底漆用铬废物的2倍。当前正在用部分铬及非铬技术来减少因6价铬带来的环境、安全及健康的风险。
铬酸盐转化涂层的代用
铬酸盐转化涂层的代用可分为两类即非铬酸盐转化涂层（NCCC）与非铬酸表面预处理（NCSP），后者不使基体产生转化。
起初认为，铬酸盐转化涂层的两种代用品NCCC及NCSP都是有前途的，因为代替CCC时可使铬废料减少2/3，而不用铬酸盐底漆时，只能减少1/3的铬。
在铬酸盐转化涂层的代用品中，非铬酸盐表面预处理获得了成功。
非铬酸盐表面预处理
近年，作为对环保的响应，美国国防部于1996年开始试验了3种非铬酸盐的转化涂层（NCCC）及一种非铬酸盐表面预处理（NCSP）。6个月的试验表明，只有NCSP获得了成功。除了铬外，它还消除了腐蚀剂、溶剂以及碱性洗涤液之类有害物质。多用途、抗丝状腐蚀、附着力以及2000小时的涂漆壁板盐雾试验表明，NCSP均优于标准的铬酸盐处理。F-16首架涂漆试验在1997年进行，1998年完成试验，结果良好，在2000年F-16重新喷漆的技术指令（TO）中，就改成用NCSP。此后，800多架F-16飞机已采用了这种专利技术。
1996年，美国空军在T-37及T-38飞机上试验NCSP，并在同年完全采用NCSP后喷漆，2001年完成试验，技术指令已改成用NCSP。100多架T-37及T-38也已采用这种技术后喷漆。目前，美国空军仍在进行几项试验计划。2000年进行了5年期试验计划，对象是2架C-130和两架A-10，目标是在TO1-1-8技术指令中加入NCSP技术。TO1-1-8是一个通用技术指令，将规定该项技术可用于任何一架空军的飞机。试验也包括将该项技术用于镁合金机轮以及Silo导弹外部。两种试验均获明确效果。
到目前为止，采用NCSP后，无一架飞机是因油漆或者腐蚀问题而返回翻修厂的。而在早期，飞机完成6年飞行后就要返回基地进行标准的翻修。现在，16个美国空军基地的所有F-16及全部教练机均采用NCSP。NCSP专利技术对美国空军在消除无数的危险产品以及处理成本节约上作出了贡献。NCSP不受环保局的40CFR433规定的限制，可以用在包括铝、镁、镉、钢、复合材料、阳极化及非阳极化金属基体上。它也不是一种转化涂层，不会永久改变基体表面的颜色，而是涂层系统的组成部分。
但NCSP没能通过168小时的盐雾腐蚀试验，因此不能单独使用，必须与涂层一起用。NCSP处理的壁板经油漆后其性能优于或相当于经过CCC处理并油漆的壁板（包括3000小时的盐雾试验）。作为经环保局认证的环保措施之一，NCSP减少了工作人员在溶剂及其他有毒化学品环境中的暴露。报告表明，NCSP产生的废水大约是以前产生的一半。美国空军对2001年用NCSP技术的飞机的工时分析表明：每架飞机节省35%工时。
非铬酸盐底漆（NCP）
第一代非铬酸盐底漆（NCP）是针对与铬酸盐转化层合用而设计的。由于铬酸盐在CCC中起主导的保护作用，第一代NCP本身不需要多少腐蚀防护，这种组合是成功的，可减少1/3铬的消耗。不过它仍产生有害的废物，因此仍受40CFR433条例的限定。
无铬的体系
为了完全消除飞机喷漆中的铬酸盐，开发了NCCC并与早期的NCP一同进行试验。但是很难找到两者适当的组合，在应用NCCC时仍然产生有害物质，因此与CCC一样，NCCC限于用在特殊的基体上，很难找到适合用于整个飞机的NCCC系统。
曾经尝试将NCSP与第一代的NCP相结合，但由于NCSP不会使基体产生转化，不是为第一代NCP合用而开发的，因此未取得成功。NCSP是靠优异的附着性、柔性以及油漆系统的缓蚀作用来成功保护基体，只是到了近年才开发成功与老的铬酸盐油漆的抗腐蚀性相当的新一代的NCP。
对新一代的NCP与NCCC及NCSP分别进行了试验，虽然两者的铬是消除了，但取得的进步是有限的，因NCCC系统有局限性，已如前所述。
新一代的NCP与NCSP的组合正在被证明是有效的，它是将新一代的NCP与NCSP的柔性、适应性以及安全性相结合。大量的实验室及现场试验表明，完全的非铬方案可提供丰富的防蚀以及油漆的优异附着性。此外，它也不受40CFR433的约束，可以用在大多数基体上，不含铬废料或产生有害的废物。因此NCSP的成功为飞机工业转向非铬酸盐系统铺平了道路。
完全非铬
新近在非铬酸盐底漆开发方面已获得一种理想的非铬油漆系统。该系统不仅通过了广泛实验室试验，也正在进行外场试验。非铬底漆的开发成功，将标志着铬酸盐从表面转化系统工程及底漆系统中完全退出来，实现全非铬的表面处理及油漆的目标。
介绍非铬酸盐技术的开发目的、过程以及在美国空军飞机上的应用情况，重点介绍非铬酸盐表面预处理。
1993年，美国总统克林顿颁布了行政指令12856，根据该指令，美环保局认为有必要减少飞机喷漆过程中释放出的铬酸盐。因此航空业的任务之一是减少并消除它。
在飞机油漆中，大量的铬酸盐用于铝合金的转化涂层以及铬酸盐底漆。铬酸盐转化涂层（CCC）主要用于涂漆前的表面准备以及防腐蚀。来自CCC中的铬酸大约是底漆用铬废物的2倍。当前正在用部分铬及非铬技术来减少因6价铬带来的环境、安全及健康的风险。
铬酸盐转化涂层的代用
铬酸盐转化涂层的代用可分为两类即非铬酸盐转化涂层（NCCC）与非铬酸表面预处理（NCSP），后者不使基体产生转化。
起初认为，铬酸盐转化涂层的两种代用品NCCC及NCSP都是有前途的，因为代替CCC时可使铬废料减少2/3，而不用铬酸盐底漆时，只能减少1/3的铬。
在铬酸盐转化涂层的代用品中，非铬酸盐表面预处理获得了成功。
非铬酸盐表面预处理
近年，作为对环保的响应，美国国防部于1996年开始试验了3种非铬酸盐的转化涂层（NCCC）及一种非铬酸盐表面预处理（NCSP）。6个月的试验表明，只有NCSP获得了成功。除了铬外，它还消除了腐蚀剂、溶剂以及碱性洗涤液之类有害物质。多用途、抗丝状腐蚀、附着力以及2000小时的涂漆壁板盐雾试验表明，NCSP均优于标准的铬酸盐处理。F-16首架涂漆试验在1997年进行，1998年完成试验，结果良好，在2000年F-16重新喷漆的技术指令（TO）中，就改成用NCSP。此后，800多架F-16飞机已采用了这种专利技术。
1996年，美国空军在T-37及T-38飞机上试验NCSP，并在同年完全采用NCSP后喷漆，2001年完成试验，技术指令已改成用NCSP。100多架T-37及T-38也已采用这种技术后喷漆。目前，美国空军仍在进行几项试验计划。2000年进行了5年期试验计划，对象是2架C-130和两架A-10，目标是在TO1-1-8技术指令中加入NCSP技术。TO1-1-8是一个通用技术指令，将规定该项技术可用于任何一架空军的飞机。试验也包括将该项技术用于镁合金机轮以及Silo导弹外部。两种试验均获明确效果。
到目前为止，采用NCSP后，无一架飞机是因油漆或者腐蚀问题而返回翻修厂的。而在早期，飞机完成6年飞行后就要返回基地进行标准的翻修。现在，16个美国空军基地的所有F-16及全部教练机均采用NCSP。NCSP专利技术对美国空军在消除无数的危险产品以及处理成本节约上作出了贡献。NCSP不受环保局的40CFR433规定的限制，可以用在包括铝、镁、镉、钢、复合材料、阳极化及非阳极化金属基体上。它也不是一种转化涂层，不会永久改变基体表面的颜色，而是涂层系统的组成部分。
但NCSP没能通过168小时的盐雾腐蚀试验，因此不能单独使用，必须与涂层一起用。NCSP处理的壁板经油漆后其性能优于或相当于经过CCC处理并油漆的壁板（包括3000小时的盐雾试验）。作为经环保局认证的环保措施之一，NCSP减少了工作人员在溶剂及其他有毒化学品环境中的暴露。报告表明，NCSP产生的废水大约是以前产生的一半。美国空军对2001年用NCSP技术的飞机的工时分析表明：每架飞机节省35%工时。
非铬酸盐底漆（NCP）
第一代非铬酸盐底漆（NCP）是针对与铬酸盐转化层合用而设计的。由于铬酸盐在CCC中起主导的保护作用，第一代NCP本身不需要多少腐蚀防护，这种组合是成功的，可减少1/3铬的消耗。不过它仍产生有害的废物，因此仍受40CFR433条例的限定。
无铬的体系
为了完全消除飞机喷漆中的铬酸盐，开发了NCCC并与早期的NCP一同进行试验。但是很难找到两者适当的组合，在应用NCCC时仍然产生有害物质，因此与CCC一样，NCCC限于用在特殊的基体上，很难找到适合用于整个飞机的NCCC系统。
曾经尝试将NCSP与第一代的NCP相结合，但由于NCSP不会使基体产生转化，不是为第一代NCP合用而开发的，因此未取得成功。NCSP是靠优异的附着性、柔性以及油漆系统的缓蚀作用来成功保护基体，只是到了近年才开发成功与老的铬酸盐油漆的抗腐蚀性相当的新一代的NCP。
对新一代的NCP与NCCC及NCSP分别进行了试验，虽然两者的铬是消除了，但取得的进步是有限的，因NCCC系统有局限性，已如前所述。
新一代的NCP与NCSP的组合正在被证明是有效的，它是将新一代的NCP与NCSP的柔性、适应性以及安全性相结合。大量的实验室及现场试验表明，完全的非铬方案可提供丰富的防蚀以及油漆的优异附着性。此外，它也不受40CFR433的约束，可以用在大多数基体上，不含铬废料或产生有害的废物。因此NCSP的成功为飞机工业转向非铬酸盐系统铺平了道路。
完全非铬
新近在非铬酸盐底漆开发方面已获得一种理想的非铬油漆系统。该系统不仅通过了广泛实验室试验，也正在进行外场试验。非铬底漆的开发成功，将标志着铬酸盐从表面转化系统工程及底漆系统中完全退出来，实现全非铬的表面处理及油漆的目标。
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