行業(yè)技術(shù)狀況
型材基本結(jié)構(gòu)
航空用特種橡膠密封型材形狀各異，根據(jù)其密封形式，可分為壓縮式密封和充氣式密封兩種。
壓縮式橡膠密封帶利用橡膠斷面凸起點和橡膠壓縮時回彈所產(chǎn)生的應(yīng)力來實現(xiàn)密封，主要應(yīng)用在大型客機等領(lǐng)域。
優(yōu)點：對橡膠材料的壓縮回彈性提出很高要求。其密封的斷面結(jié)構(gòu)形式多樣，只與所要求密封的門體有聯(lián)系，而與飛機的其他機構(gòu)關(guān)聯(lián)度不大，相對獨立性強。
缺點：長期多次使用后會受到橡膠材料的老化而引起的應(yīng)力松弛的影響，密封效果會逐漸變差，同時在低溫時會因為橡膠的低溫回彈性差出現(xiàn)密封泄露的問題。
充氣式橡膠密封帶利用中空全封閉的腔體充滿氣體，通過氣體產(chǎn)生的膨脹壓力實現(xiàn)橡膠面與門體的接觸密封，密封斷面主要是中空全封閉的閉合結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用在戰(zhàn)斗機等領(lǐng)域。
大型密封艙門與艙口之間的間隙，由于受加工、裝配精度的影響，或受環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮變形，致使其需要密封的間隙也不一致，或者說是變化的，其變化范圍一般在3mm以上，甚至達10mm以上，采用普通密封條難以達到理想的密封效果。在這種情形下，就需要一種能隨密封間隙變化的密封制品。充氣密封就是為了滿足這種需要而研究成功的一種新技術(shù)。
優(yōu)點：相對壓縮式橡膠密封帶，對材料本身的壓縮性能要求沒那么高，主要利用充入的氣體壓力來調(diào)節(jié)密封效果，補充橡膠材料因長時間使用產(chǎn)生的應(yīng)力松弛，實現(xiàn)始終如一的密封效果，也不會出現(xiàn)在低溫時因為橡膠的低溫回彈性差出現(xiàn)密封泄露的問題，相對可靠性密封效果高。
缺點：由于其充氣密封的工作特點，對于密封帶整體的氣密性有很高的要求，密封帶任何細小部位的缺陷都會引起氣體的泄露而導(dǎo)致整體密封效能的下降，嚴重的甚至引起密封失效的重大事故；與飛機的其他機構(gòu)關(guān)聯(lián)度很大，維修復(fù)雜。
型材設(shè)計
國航空用特種橡膠密封型材多數(shù)先進企業(yè)已成功推廣應(yīng)用了CAD/CATIA等設(shè)計軟件。
新設(shè)計的密封型材更注重功能性要求，由以前的海綿橡膠密封型材、實心橡膠密封型材向復(fù)合橡膠密封條轉(zhuǎn)變，涉及多種橡膠復(fù)合密封型材、金屬骨架與多種橡膠復(fù)合密封型材和橡膠與塑料復(fù)合密封型材等。在一些較新的型號設(shè)計中，甚至出現(xiàn)了變截面結(jié)構(gòu)的復(fù)合橡膠密封型材、功能性復(fù)合橡膠密封型材新結(jié)構(gòu)形式。
通過PROE/CATIA等的引入，設(shè)計的產(chǎn)品參數(shù)可直接輸入到數(shù)控加工中心，用于型材模具的設(shè)計和加工。
型材成型加工
航空用特種橡膠密封型材成型加工主要有使用材料廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成型困難等幾大挑戰(zhàn)。
航空用特種橡膠密封型材使用的材料包括海綿材質(zhì)、純橡膠材質(zhì)、復(fù)合橡膠材料、金屬橡膠復(fù)合、多種材料復(fù)合等特點。不同材料的收縮特性差異，界面間的結(jié)合力、相容性等問題，使多材料的共成型十分困難。
從航空用特種橡膠密封型材的使用環(huán)境看，往往設(shè)計出的型材斷面和整體尺寸跨度很大。小到斷面1mm的口蓋密封型材，大的形如登機門貨艙門密封型材往往能達到10多米；斷面簡單的如條形密封型材，復(fù)雜的如變截面密封型材。
為了生產(chǎn)變截面結(jié)構(gòu)的橡膠密封型材，有企業(yè)引進歐洲的專利成型技術(shù)和設(shè)備。其原理主要是送料端和截切端，通過金屬骨架共同向微機輸入信號，由微機輸出信號控制口模處的氣缸動作，由其運動多瓣口模走向進行變截面的密封條擠出生產(chǎn)。簡單的變截面也可采用機械方法或用其他自動化控制方法控制多瓣�；蚯懈畹毒叩膭幼魍瓿勺兘孛嫘筒牡臄D出成型。
從航空用特種橡膠密封型材設(shè)計的結(jié)構(gòu)上看，很多型材都是中空全閉合結(jié)構(gòu)，并且復(fù)合有織物材料或者金屬骨架材料，成型十分困難。有企業(yè)通過采用專利成型技術(shù)，在中空全閉合結(jié)構(gòu)的外層織物實現(xiàn)了整體包裹織物，織物沒有接頭和搭接處，密封型材表面光滑、尺寸一致性好。
型材材質(zhì)
中國航空用特種橡膠密封型材所使用的橡膠材料已由以前廣泛使用的丁腈橡膠向硅橡膠、氟硅橡膠、功能性橡膠材料方向轉(zhuǎn)變。
目前中國航空用特種橡膠密封型材使用的各類密封型材中以丁腈橡膠與氯丁橡膠并用應(yīng)用最為廣泛。并用橡膠雖然具有良好的強度和優(yōu)秀的耐油性能，但是其不耐陽光照射，加工出的橡膠型材在飛行環(huán)境下使用一段時間后往往出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，型材的使用壽命和使用安全性都大打折扣。
歐美等國家新設(shè)計的各類飛行器多使用硅橡膠作為其航空用特種橡膠密封型材的主體材料。硅橡膠耐溫域性能優(yōu)良、同時耐天候老化性能也優(yōu)于丁腈橡膠等材料，但是其強度較低，同時不具備阻燃等要求。為了改善硅橡膠密封型材的強度和耐磨性，其使用時多和織物材料復(fù)合使用。
航空器上的大多部件都有耐燃燒的要求，硅橡膠需要在材料配合時加入各類阻燃劑以使加工的密封型材達到耐燃燒的要求。過去廣泛使用的阻燃劑有氫氧化鋁，十溴聯(lián)苯醚等，氫氧化鋁作為后效型阻燃劑，需要很大的填充量才能達到較好的阻燃效果，會嚴重破壞填充材料的機械性能。十溴聯(lián)苯醚作為含鹵阻燃劑效果優(yōu)良，但是其燃燒時釋放有毒氣體難以滿足現(xiàn)在的航空業(yè)環(huán)保要求。
為了滿足各項要求，國內(nèi)企業(yè)使用復(fù)合材料來改善硅橡膠型材的阻燃性能，通過使用新型高效的鉑系阻燃劑來達到高效阻燃和環(huán)保的雙重要求。據(jù)文獻介紹，國外已經(jīng)開發(fā)研制出新型的反應(yīng)型阻燃劑，只需很少的用量就能通過燃燒時的化學(xué)反應(yīng)達到阻燃的效果。
針對航空發(fā)展的需要，新的航空用特種橡膠密封型材甚至要求具有電磁屏蔽、耐超高溫、導(dǎo)熱、抗燒蝕等特殊要求。
適航要求
航空用特種橡膠密封型材的使用環(huán)境決定了其與其他橡膠密封型材如汽車用密封型材、設(shè)備用密封型材、航天用密封型材的不同。其對于安全的高要求和反復(fù)使用的特性決定了航空用特種橡膠密封型材必須滿足適航性的各類要求。
以往的航空用特種橡膠密封型材從設(shè)計到生產(chǎn)和使用過程都沒引入適航要求和適航理念。隨著技術(shù)的不斷進步和人們對自身認知的進步，人們對航空航行的安全性要求不斷提高，適航要求和適航理念被嚴格要求貫徹于產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)過程中。適航性簡單通俗的說就是各類產(chǎn)品必須具備適于航空使用的各項性能要求。以航空用特種橡膠密封型材為例，首先是橡膠密封型材設(shè)計時對產(chǎn)品功能性設(shè)計要能滿足實際的使用環(huán)境，其次是橡膠密封型材生產(chǎn)時各項工藝設(shè)計和控制必須有效合理，對于材料、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品檢測過程必須符合各類控制文件的要求，最后生產(chǎn)出的產(chǎn)品進行各項試驗必須滿足飛行環(huán)境要求。考慮到飛行器的飛行環(huán)境復(fù)雜性，必須進行各項試驗以確保產(chǎn)品能達到設(shè)計要求并滿足飛行器實際使用要求。
國外的適航要求和適航理念建立較早。歐美國家的各類飛行器使用的航空用特種橡膠密封型材都必須獲得適航局的認可才能最后裝機使用，國內(nèi)的航空用特種橡膠密封型材產(chǎn)品若要出口，也必須經(jīng)過適航局的各種審查。目前國內(nèi)一些航空用特種橡膠密封型材生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)開始引入適航理念，從密封型材的設(shè)計、生產(chǎn)，到試驗過程嚴格按照適航局的要求開展，確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品能滿足適航要求。
國內(nèi)外技術(shù)差距
材料研究方面
國內(nèi)材料更新?lián)Q代緩慢，急需研制一些具有先進特殊性能的新功能材料；缺少系列化、通用化的研究和開發(fā)工作；因研究經(jīng)費不足，受需求、研究周期較短的影響，有的只解決了產(chǎn)品的有無問題，沒有進行深入系統(tǒng)的基礎(chǔ)材料研究工作，對于材料的標準化、系列化研究比較薄弱。國外先進國家對材料的研發(fā)已形成標準化和系列化，密封材料的升級換代緊隨著機械裝備的需求同步發(fā)展，甚至還帶動著裝備的發(fā)展。
產(chǎn)品設(shè)計方面
國內(nèi)多數(shù)先進企業(yè)已成功推廣應(yīng)用了PROE/CATIA等設(shè)計軟件。利用專業(yè)設(shè)計軟件針對不同型材的應(yīng)用部位和使用條件要求，從型材的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計、斷面選取、三維立體尺寸、使用形態(tài)模擬等方面進行綜合設(shè)計。
但是我們的型材設(shè)計經(jīng)驗有限，并且多數(shù)偏重的是應(yīng)用性研究，缺少對材料性能與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)之間、結(jié)構(gòu)與使用條件之間的關(guān)聯(lián)性基礎(chǔ)研究。設(shè)計型材產(chǎn)品往往不能一次滿足使用要求。
成品性能試驗與評價
成品性能測試是評價配方、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計合理與否以及成品性能的重要手段，中國橡膠制品行業(yè)由于受技術(shù)、資金等的限制，一直未將成品性能試驗放在應(yīng)有的位置，使得在研發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新方面遠遠落后于發(fā)達國家。國內(nèi)近年來各類型號的配套研制較多，但缺少對航空用特種橡膠密封型材的產(chǎn)品性能檢測手段和設(shè)備，只能進行部分產(chǎn)品或試樣的各種測試，不能真實反映產(chǎn)品在使用中的狀態(tài)和實際工況對產(chǎn)品性能的影響。
針對與國外先進企業(yè)和技術(shù)的差距，國內(nèi)應(yīng)該建立一個從材料到設(shè)計、加工、制造、檢測的行業(yè)體系，組織設(shè)立由材料、設(shè)備、模具、用戶、科研院所共同組成的合作攻關(guān)團隊，深入貫徹適航理念，以產(chǎn)品研制配套促進基礎(chǔ)研究，來推動整個行業(yè)的持續(xù)發(fā)展和提高。