在轨气动全柔性触手用材料的成型工艺研究

根据空间在轨抓捕服务的需求,针对PDMS和E30两种硅橡胶材料开展全柔性触手的材料制备和结构成型工艺研究,分析不同工艺参数对材料硬度及力学性能的影响。结果表明,随着固化温度的升高和固化时间的延长,两种材料的杨氏模量均逐步提高;随着固化剂占比的提高,杨氏模量呈先上升后下降的趋势。在此基础上,分别采用半固化和全固化工艺制备E30/PDMS/E30三明治结构的复合材料,结果表明半固化工艺所得样品具有明显的界面过渡层和较高的拉伸强度,其断裂伸长率达460%,性能优势突出。采用分析所得最佳工艺制备的气动柔性触手样品具有较好的运动特性——当气压为58 500 Pa时,触手的平均卷曲角速度为0.4 rad/s,最大达0.8 rad/s。本工艺研究结果为实现轨道目标物体的捕获提供了新的材料制备方法和思路。     

聚硫橡胶在红外跟踪光学系统装调中的应用

从红外跟踪光学系统的常见结构和要求出发,论述光组装配中采用胶接联接的重要性和必要性,进而为光组的胶接和装调阐明了实施工艺准则;并介绍了光组综合性能的测试方法。同时,为不同胶种的红外光组提供了高低温光学性能实测数据和分析对比,从而得出以聚硫橡胶红外光组性能为最佳的重要结论。最后,对聚硫橡胶及其胶接工艺作了简单介绍。可望在其他红外光学系统装配中也将得到成功应用。     

胶接装配技术在弹头造中的应用

弹头防热结构采用套装胶接技术,选用以环氧树脂为基料的HYJ—16和HYJ—29两种耐热结构胶粘剂,将防热层、隔热层和承力构件组合在一起,具有良好的整体刚度和相容性,以保障弹头在飞行和再入大气层环境下的使用要求。弹头引信天线窗采用镶嵌胶接技术,选用多种硅橡胶类胶粘剂及导电胶,解决难粘并具有脆性的材料——石英玻璃的胶接、匹配问题,保证了引信天线窗的防热密封汝导电功能。弹头加温元件的制造及其与弹头舱壁的装配,选用单组份室温熟化硅橡胶取代早期制造用的脲醛树脂与装配用的酚醛树脂,取得良好的胶接效果。胶接装配技术在航天产品制造中推向新阶段的途径在于解决耐高温胶粘剂的实际应用难点及复合连接工艺的实施。     

JQ—1粘接剂应用于密封件粘接工艺

骨架式橡胶密封件,其金属骨架与橡胶件的粘接经常脱粘,曾采用金属骨架镀黄铜,试用聚硫乳胶、环氧乳胶等多种粘接剂,结果都不理想,不仅时有脱粘,有时金属骨架上的黄铜镀层也会与金属骨架脱层。最后采用不镀铜金属骨架,JQ—1聚异氰酸酯胶粘剂的粘接工艺,金属骨架酒精清洗,烘热100～120℃,时间30min,浸胶时间6～8s,干燥5～7min,包贴胶料后模压,脱模获得高质量的产品。     

固体火箭发动机钢壳体与硅橡胶基外防热涂层间用界面处理剂工艺及性能

为了从本质上提升钢壳体基材与硅橡胶基涂层间的粘接力,基于钢壳体发动机外表面物化特性以及硅橡胶基涂层材料组成、反应特性,研制了以有机硅化合物为主要组分的界面处理剂,采用FT-IR对界面处理剂的化学结构进行了归属。研究了界面处理剂的贮存时间、浓度、固化时间、固化温度以及耐有机溶剂等工艺性能。采用钢粘接试件对界面处理剂涂覆后的钢基材与硅橡胶基外防热涂层间粘接强度进行了研究。界面粘接强度测试结果表明,粘接强度2.0 MPa,大于未涂覆界面处理剂时的粘接强度1.2～1.3 MPa。动态电弧风洞试验结果表明,界面处理剂的涂覆可有效保证钢基材与硅橡胶基外防热涂层间界面粘接可靠性。界面处理剂在某型号发动机上工艺扩大试验表明,涂覆有界面处理剂的涂层体系粘接性能稳定、可靠,满足固体发动机的使用要求。     

电器产品的缓冲封装

聚氨酯弹性体,又称为聚氨基甲酸弹性体,是一种介于塑料和橡胶之间的低模量的弹性材料,具有优良的缓冲、绝缘、耐低温等特性,还具有耐磨、耐油、耐臭氧、耐辐射等优点。采用一步法浇注成型的低模量聚氨酯弹性体,应用于电源控制板和程序控制板等印制板组件的缓冲封装中,取得了很好的技术和经济效果。     

新型高导电高温硫化硅橡胶研制

常规导电硅橡胶通常以硅橡胶为基胶,填充常规导电填料,通过高温硫化而成.常规导电橡胶具有导电性能、抗屏蔽性能、耐高低温性能[1].此外,导电硅橡胶还具有工艺性能良好,适宜加工结构复杂的导电橡胶制品,但是常规导电硅橡胶因其体积电阻率超过500Ω·cm,使其应用范围受到极大限制.为了研制高导电硅橡胶材料,采用甲基乙烯基硅橡胶为基胶,研究了不同导电填料对硅橡胶导电性能及力学性能影响.实验表明,当甲基乙烯基硅橡胶中填充EH200时,导电胶的导电性能最优;继续又研究了EH200添加量变化对导电胶导电性能影响,实验表明,当EH200添加30份时,导电胶体积电阻率为51Ω·cm,拉伸强度6.8 MPa,综合性能优异.     

室温硫化硅橡胶外防护材料及成型工艺

采用正交试验研究了耐烧蚀填料、阻燃填料、纤维填料对室温硫化硅橡胶热防护材料烧蚀和力学性能的影响。结果表明,芳纶短纤对材料烧蚀性能的改善最为显著,Mg O在提高材料拉伸强度和降低伸长率上与白炭黑的作用规律相似。通过正交试验确定了性能最佳的室温硫化硅橡胶绝热材料配方,其线烧蚀率0.199 mm/s,拉伸强度2.84 MPa,扯断伸长率119.9%。同时,通过模压工艺实现了硅橡胶绝热材料在发动机外防护领域的应用。试车结果表明该材料及工艺是可行的。     

新的INSUL/RITE材料

ICI/Fiberite公司用来评估材料绝热和烧蚀性能的固体推进剂材料试验发动机最近通过了试车,结果完全成功. 这次试车是为了确定新的Insul/Rite弹性化合物中的一种是否可用于高压喷管上. 试车后,在解剖图上所显示的“橡胶喷管”是一块层压模件,包括喷管入口、喉部和出口锥.该模件化合物的代号为MXE-S646,是在高硅氧宽幅编织物上浸渍硅酮橡胶(聚二甲基硅氧烷,PDMS弹性材料).制造时只要用常规的压模成型技术或者在夹具中于高温炉固化即可,无需高的模压.喷管在约163℃的烘炉中固化6个小时,只承受着夹紧压力.     

复合固体推进剂增材制造技术研究进展

将具有颠覆性的增材制造技术(3D打印技术)应用于复合固体推进剂领域,相比于传统设计和生产工艺,增材制造技术不受装药芯模限制,可设计生产出药型结构复杂、推力可变的药柱,能够大幅缩短工艺周期,提高生产效率和安全性,并有望实现一体化打印成型。综述了国内外增材制造用复合固体推进剂配方设计及药柱性能、增材制造工艺、增材制造系统方面的研究进展。由于复合固体推进剂药浆的粘性和含能特点,目前大部分研究聚焦在材料挤出成型工艺改进及其相应的复合固体推进剂配方调试、打印药柱的性能提升方面。亟需解决大型复杂药柱配方设计、固化时间长、药柱易变形等一系列问题,以实现复合固体推进剂增材制造工程化应用。     

中国航天固体火箭推进技术的发展

一、前言中国的现代固体火箭推进技术研究起始于上个世纪５０年代中期。开始阶段进行了复合固体推进剂的探索性研究，包括原材料、配方和工艺研究，成功地合成了液态聚硫橡胶，开发了真空浇注工艺，并进行了Φ６５mm和Φ１０８mm小发动机地面试车。１９６２年，中国航天科技集团公司第四研究院成立后，固体发动机研究工作全面开展。第四研究院是一家大型国有企业，一直是中国最主要的固体火箭发动机研究开发机构，下设各专业研究所和工厂，具有完整的研究、设计、生产和试验能力。迄今为止中国已飞行的航天固体发动机绝大部分由该院研制，交…     

从聚硫到丁羧—固体推进剂粘合剂化学的主要变化

从1945年到1949年,液体聚硫粘合剂的复合同体推进剂,由于它在硫化前易于加工,在硫化后具有良好的机械性能和粘合强度,因而达到了可以扩大生产的工艺水平。这些发展导致了浇注——壳体粘结方法,在五十年代成功的用在一些火箭发动机上。到1954年,开始合成含有可固化官能团的液体聚丁二烯粘合剂。聚丁二烯最终取代聚硫粘合剂,有如下几个原因:较高的比冲、优良的老化性能及较好的高、低温机械性能。本文评述了这些配方的发展历史,并介绍了从乙基缩甲醛、丁基缩甲醛、丁醚聚硫到聚丁二烯丙烯酸(PBAA)、聚丁二烯丙烯腈(PBAN)和端羧聚丁二烯(CTPB)的变革原因。给出了典型配方实例、性能及其存在的问题。     

固体发动机用隔热涂料增强改性研究

为了提高固体发动机用隔热涂料的强度,在对隔热涂料特性分析的基础上,分别采用3,3-二氯-4,4-二胺基二苯基甲烷(MOCA)与端异氰酸酯基聚丁二烯(ITPB)预聚和环氧树脂与ITPB预聚2种方法对原有涂料进行了增强改性,并分析了溶剂对涂料强度的影响。结果表明,隔热涂料的固化反应主要是ITPB的异氰酸酯基与MOCA的氨基发生一级反应形成线性高分子,高分子中的硬段和软段在固化过程发生相分离现象使涂料具有良好的韧性和一定的强度。采用2种预聚方法均能提高隔热涂料的强度,同时,适当增加二甲苯含量也有利于提高隔热涂料的强度。     

环氧化端羟基聚丁二烯／H12 MDI型聚氨酯固化工艺的研究

采用环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)与H12MDI固化交联形成聚氨酯弹性体,利用DSC外推法研究了EHTPB/H12MDI型聚氨酯固化的最佳反应温度,再通过测量固化产物的力学性能研究了其他最佳固化工艺参数,包括反应时间、固化剂H12MDI用量、EHTPB环氧值以及扩链剂BDO用量,并在相同条件下对端羟基聚丁二烯(HTPB)/H12MDI和EHTPB/H12MDI固化产物的力学性能进行了比较。结果表明,EHTPB/H12MDI固化产物具备更好的力学性能,并得到了EHTPB/H12MDI型聚氨酯弹性体的最佳固化工艺条件。     

进气道口盖成型与装配工艺

某型号导弹进气道弹射分离口盖的制造难点是唇口硅橡胶成型、壳体成型和装配协调。通过优化唇口橡胶产品设计结构 ,采用 GX2 - 5 0硅橡胶胶料并优选硫化工艺参数 ,使成型件合格率达到 10 0 %。设计玻璃钢壳体成型模时考虑零件成型和脱模方便 ,并根据型面要求和分型面选择的特点合理设置了加工基准 ,以便于数控加工成型。通过设计专用夹具 ,采用工艺补偿方法 ,使口盖最终装配精度达到设计要求。     

宽温度柔性接头用硅橡胶弹性材料研究

硅橡胶高低温性能优异,可作为宽温度柔性接头用首选弹性材料。通过分析补强剂、增塑剂、硫化剂等对硅橡胶性能的影响,优化硅橡胶配方,提高低模量硅橡胶力学性能。结果表明,在甲基乙烯基硅橡胶中加入35~40份(质量份,下同)高补强气相白炭黑、0.3~0.5份硫化剂,同时添加适量增塑剂,研制的硫化硅橡胶剪切模量稳定在0.25~0.30 MPa内,力学性能比4#白炭黑补强硅橡胶有较大幅度提高。采用有机硅改性环氧胶粘剂进行硅橡胶硫化胶与金属试片粘接,两板拉伸剪切强度达到3.0 MPa,改善了硅橡胶与其他材料的粘接可靠性。     

相容剂改善硅橡胶/EPDM共混热防护材料性能的研究

对一种用相容剂改善硅橡胶/三元乙丙橡胶(EPDM)共混热防护材料的性能进行了研究。在硅橡胶/EPDM共混体系中加入自制的相容剂以提高两者的相容性,给出共混工艺。用扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、氧-乙炔烧蚀仪等方法研究了相容剂对热防护材料性能的影响。结果表明:该相容剂可改善硅橡胶与EPDM两相间的相容性,使混合体系更均匀,断裂处更平整,并显著提高了共混绝热复合材料的力学性能和热稳定性,其中:拉伸强度提高了20%以上;相容剂用量为10份时,硅橡胶/EPDM共混复合材料的初始降解质量分数10%的温度提到至437.5℃,发生最大质量损失速率时的温度提高至466.2℃;随着相容剂的增加,共混绝热复合材料的线烧蚀率逐渐下降,相容剂用量为10份时,线烧蚀率可下降至0.058mm/s。     

“固体推进剂用功能材料及其应用”专栏导语

<正>固体推进剂用功能材料是固体发动机的动力基础,主要包括氧化剂、燃料、粘合剂和一系列功能助剂,如增塑剂、键合剂、固化剂、固化催化剂、燃速催化剂、降速剂、压强指数调节剂、交联剂、安定剂、防老剂、工艺助剂等。这些功能材料对固体推进剂的整体性能起着极其关键的作用,如果把用量较多的氧化剂、燃料和粘合剂称为决定固体推进剂能量高低的“主材”,那么功能助剂就是对固体推进剂工艺性能、力学性能、燃烧性能、老化性能等具有“四两拨千斤”作用的“小材”。     

SRM内绝热层成型用硅橡胶气囊材料老化机理研究

用固体核磁共振和在线热裂解气质联用等技术,对固体火箭发动机(SRM)内绝热层成型用硅橡胶气囊材料的力学性能和微观结构进行了研究。根据研究结果提出了绝热层贴片环境中硅橡胶气囊材料的两种老化机理:过氧化二异丙苯(DCP)的降解产物二甲基苄醇催化及白炭黑羟基参与的硅橡胶主链解扣式降解,其产物以小分子环状硅烷为主;以侧基氧化为特征,形成大量硅氢化合物和大分子硅烷产物为主的降解方式。     

环氧树脂／苯并噁唑二胺体系的固化动力学及热性能研究

采用DSC法研究了不同升温速率下E51环氧树脂与ABO芳香胺固化体系的固化工艺、固化交联反应动力学参数及树脂体系的热性能。通过分析确定了树脂的基本固化工艺,采用Kissinger、Ozawa方法计算出树脂的表观活化能,其平均值为52.94 kJ/mol,结合Crane公式求出反应级数为1.1,固化反应动力学符合n级反应模型;测得玻璃化转变温度Tg=217℃,热失重曲线表明体系的起始分解温度为361℃。