室温硫化硅橡胶外防护材料及成型工艺①
2018-08-31孙笑然陈亚格
李 洋,孙笑然,伍 政,詹 穹,王 江,陈亚格,彭 琴
(湖北航天化学技术研究所,襄阳 441003)
0 引言
为满足固体火箭发动机高速飞行需求,可对其外表面进行热防护,以降低气动加热对发动机壳体及控制系统的作用。针对此类发动机外防护领域,普遍采用树脂基涂层材料[1],以硅橡胶为外防护材料的工作较少[2]。以树脂基涂层材料为外防护材料的一大缺陷是热导率高,隔热效果没有硅橡胶的好。
室温加成型硅橡胶(RTV)是以乙烯基硅油为基础胶,以含氢硅油为交联剂,在铂催化剂存在下进行硅氢加成反应而交联,由于其硫化过程中不产生副产物,收缩率极小,强度高,且可操作时间长。因此,作为热防护材料在20世纪60年代末期,欧美一些国家就将其引入固体火箭发动机绝热。
美国Dow Corning公司研制的DC93-104属于加成型RTV,已成功用于冲压发动机燃烧室内绝热层,其耐烧蚀填料主要有碳化硅、二氧化硅及炭纤维等。1986年,美国海军联合研究所Baldwin[3]研制出一种高乙烯基含量的加成型RTV,用于喷气推进系统燃烧室,其配方组成为40%~45%乙烯基硅油,5%~9%含氢硅油,0.25%~0.75%氯铂酸及50%填料,如SiO2,SiC,炭纤维。航天科工46所研制的加成型RTV配方DTZ-1[4],含0~40份阻燃剂,0~7份芳纶纤维,1~5份固化剂和适量催化剂,氧乙炔线烧蚀率0.08~0.20 mm/s,拉伸强度3.1~7.0 MPa,伸长率23%~165%,已用于小型燃气发生器药柱的绝热包覆。但将RTV应用于外防护领域的工作还未见报道[5-8],主要因为其成型工艺一直是一个难题。
本文采用正交试验筛选出性能良好的RTV材料,并通过模压成型工艺,对试验用固体火箭发动机进行了外防护。……
