未老化NEPE推进剂/衬层粘接试件拉伸失效模式研究①
2012-08-31王小英
固体火箭技术 2012年6期
陈 刚,王小英,张 雪
(1.西北工业大学 燃烧、热结构与内流场重点实验室,西安 710072;2.中国航天科技集团公司四院四十二所,襄阳 441003;3.北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081)
0 引言
推进剂/衬层的粘接本质上是一种界面现象,粘接过程是界面物理和化学的变化过程。国内外学者已经提出过润吸附理论、化学键理论、扩散理论、电子理论、弱边界层理论和机械结合理论等[1],试图探索粘接现象的本质,分析界面失效的根本原因,并从多种宏观和微观途径进行观测和改进。
Gustavson等[2]通过全反射红外光谱分析得出常温测试时,不管是在拉伸还是剥离测试模式下,推进剂/衬层粘接试样总是在界面附近推进剂内发生内聚破坏。推进剂内聚强度是粘接体系的薄弱环节,但未指出其余温度(如高温或低温)下该结论是否适用。吴丰军[3]通过分析不同组成的NEPE推进剂/衬层粘接界面老化前后细观力学性能、结构变化规律,初步提出NEPE推进剂/衬层粘接界面失效模式,并指出失效模式与粘结界面高模量层及N元素含量变化紧密相关。但该文着重于从宏观上观测推进剂/衬层标准试件失效模式,且也局限于常温测试。吴丰军[4]还利用超声波扫描显微镜SAM探测NEPE推进剂/衬层界面,获得了界面层厚度信息,并采用纳米压痕仪进行了验证,获得推进剂/衬层界面细观信息。
拉伸过程中,推进剂/衬层界面裂纹扩展直至失效的过程,对认识推进剂/衬层不同温度下的失效机理很有益处。……
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