航空航天领域中的密封脂——极端介质边界的“零泄漏密封屏障”

密封脂是一类拥有极高黏度和特殊密封性能的半固体脂类介质，它被填充在两个连接界面的微小间隙中，依靠自身的填充和密封作用，阻止流体介质从间隙中泄漏，是航空航天领域各类管路、阀门、法兰连接部位的“零泄漏密封屏障”，在强腐蚀、极低温、高压等极端介质场景中发挥着不可替代的作用。

在液氢液氧火箭发动机的阀门密封脂领域，耐极端氧化特种密封脂实现了超低温强氧化剂环境下的零泄漏。液氧是极强的氧化剂，普通的有机密封脂接触到液氧后，会立刻发生剧烈的燃烧甚至爆炸，根本无法在液氧管路中使用。国内航天密封脂研发团队开发出了基于全氟聚醚基础油和聚四氟乙烯稠化剂的液氧专用密封脂，这款密封脂的分子结构中所有的氢原子都被氟原子取代，完全没有可以和液氧发生反应的活性位点，经过液氧冲击敏感性试验验证，在10MPa的压力下用高速冲击锤撞击密封脂和液氧的混合物，完全不会发生任何燃烧或者爆炸反应，拥有极高的使用安全性。同时这款密封脂在-253℃的液氢环境下，依然可以保持良好的塑性，不会出现脆化开裂的问题，能够完全填充阀门密封面之间的微米级间隙。在长征五号火箭的液氧输送阀门的多次低温工况试验中，这款密封脂的密封泄漏率控制在1×10Pa·m/s以下，完全实现了液氧介质的零泄漏密封，为我国大推力氢氧火箭的可靠运行提供了关键的密封保障。

在民航客机的燃油管路密封脂领域，耐航空燃油溶胀密封脂解决了长期使用的密封可靠性难题。民航客机的燃油管路的法兰和螺纹连接部位，长期浸泡在航空煤油中，普通的密封脂在航空煤油中会快速溶解溶胀，短短几个月内就会完全失效，导致燃油泄漏，引发严重的安全隐患。国内航空密封脂研发团队开发出了丁腈橡胶增稠的耐燃油专用密封脂，通过特殊的配方设计，让密封脂在航空煤油中浸泡10000小时后，体积变化率不到5%，几乎不会出现任何溶胀或者溶解的情况。同时这款密封脂还拥有极好的耐温性能，在-55℃到180℃的温度区间内，都可以保持稳定的密封性能。在国产C919客机的燃油系统的全寿命试验中，这款密封脂经过8万小时的模拟飞行工况测试后，所有燃油管路连接部位的泄漏率依然为零，完全满足民航客机30年全寿命周期的使用要求，不需要在运营过程中二次更换密封脂，大幅降低了客机的维护成本。

在空间站环控生保系统的管路密封脂领域，无毒长寿命密封脂保障了航天员的在轨健康安全。中国空间站的环控生保系统的水循环和氧气管路，直接和航天员的生活环境连通，密封脂如果含有有毒易挥发组分，会缓慢释放到空间站的舱内大气中，危害航天员的身体健康。国内空间密封脂研发团队开发出了食品级全合成基础油制备的环控系统专用密封脂，这款密封脂完全不含任何有毒有害的添加剂，经过严格的空间毒理检测，密封脂的挥发物完全无毒，不会对舱内大气造成任何污染。同时这款密封脂的耐水性能极其优异，长期接触空间站内的循环净化水，完全不会出现溶解变质的情况，密封寿命超过20年。目前这款密封脂已经全面应用于中国空间站的所有环控生保管路连接部位，在轨运行多年来，所有管路都没有出现任何泄漏问题，舱内大气的有害挥发物浓度远低于国际安全标准，为航天员的在轨健康提供了可靠保障。从氢氧火箭的液氧级密封脂，到民航客机的耐燃油密封脂，再到空间站的无毒环控密封脂，密封脂以其独特的半固体填充特性，为航空航天各类极端介质的管路连接构建起了一道绝对可靠的零泄漏屏障。