氟塑料-阀芯黏结工艺

为了解决液体火箭发动机主阀阀芯氟塑料与金属黏结不良问题,对其成因与黏结工艺进行研究。采用阀芯压制氟塑料前涂覆自制聚全氟乙丙烯胶黏剂的黏结工艺方法,通过扫描电镜观察黏结面微观结构形貌并进行能谱分析,进而对涂聚全氟乙丙烯胶黏剂的黏结工艺方法进行机理分析,最后开展菌状物试样黏结工艺验证、阀芯工艺验证、工作性能试验验证。试验表明:采用涂聚2遍全氟乙丙烯胶黏剂黏结的工艺方法,可提高氟塑料和金属黏结强度,黏结强度可提高到19 MPa以上,达到未涂胶氟塑料与金属黏结强度的3倍,阀芯黏结合格率达到100%,使用性能满足使用要求,有效解决液体火箭发动机主阀阀芯黏结不良问题。     

一种新型的橡塑复合半膜贮箱

橡塑复合半膜贮箱是为延长姿控发动机加注贮存期而研制的单组元推进剂贮箱。壳体采用钛合金材料,半膜采用双层复合形式,内层的氟塑料半膜与推进剂接触,外层的橡胶半膜对氟塑料半膜起保护作用。该贮箱利用钛合金及氟塑料对DT-3推进剂催化分解速率小的特性来实现长期加注贮存,加注贮存期可达5～10年。研制中,主要解决了橡塑复合半膜的粘合、复合半膜与推进剂的长期相容、赤道圆焊缝焊接时对复合半膜的热影响等关键技术问题,在液、气腔防堵防漏方面采取了独到的措施。三台试制贮箱已通过了各种力学环境试验及性能试验的考核。该贮箱可大大提高导弹的机动性、降低使用维护要求和全寿命周期成本。     

T8钢榨圈淬火变形开裂的原因及控制

工艺试验结果表明,T8钢榨圈淬火变形开裂的主要原因是由于未正确地实施预先热处理工序。在实际生产中采取等温球化退火等措施能有效地抑制淬火变形开裂的倾向。采取调质热处理新工艺或者更换材料,可使T8钢榨圈获得更满意的使用性能。     

沉淀硬化不锈钢用于一体化贮箱工艺技术研究

某液体火箭发动机一体化贮箱采用07Cr17Ni7Al沉淀硬化不锈钢作为壳体材料,由于总体减重需要,设计理论计算材料的机械性能指标超出常规国家标准值,在现有条件下,常规焊接及强化热处理工艺不能满足研制要求,为突破贮箱研制瓶颈,通过对材料自身性能及焊接性能进行多轮次的试验摸索,综合文献研究及材料自身性能选择3种强化热处理温度区间和2种热处理时机进行此种沉淀硬化不锈钢的工艺技术研究,以期寻找满足产品机械性能要求的合适工艺参数.经过分析试验数据,综合性能指标,筛选出满足设计要求的合适工艺参数.对用此工艺参数加工的贮箱产品进行液压爆破试验,爆破数据证明采用改进后的工艺参数制造出的一体化贮箱机械性能达到了设计指标要求.     

加热温度及淬火组织对45钢开裂倾向的影响

45钢淬火开裂倾向很大。参考有关文献资料,对淬火加热温度,组织和硬度与开裂倾向的关系进行了分析和试验。结果表明,合理地选择加热温度,控制淬火组织及硬度,并对回火温度进行适当的调整,可在不降低使用性能的情况下,有效地避免或减少淬火裂纹的产生。     

氟塑料在灌胶模具上的应用

利用氟塑料抗粘性能,解决了产品在灌胶工序中脱模难的问题。即使是高聚物环氧树脂胶液,在较复杂几何型模腔内成形的零件,均可起到良好的脱模效果。将氟塑料分散液喷涂在模具内腔表面,经高温融塑塑化处理,在望化过程中白于表面张力作用流平于模具表面,形成了带有氟塑膜层的模具。采用此项工艺,扩大了氟塑料的应用范围。     

增强氟塑料干法制备工艺研究

对生产增强氟塑料的原材料P202和FR104两种聚四氟乙烯树脂性能进行了对比,采用“干法”制备工艺并对工艺参数进行改进,生产出FS-20d和FS-35d增强氟塑料。生产制品测试结果表明：“干法”制备工艺配方稳定、生产工艺稳定,制品的耐磨性能、耐高温性能、致密性、均匀性和相分散性均优于“湿法”制备工艺制品。     

端羟基聚了二烯的羟基类型分布

简要介绍了有关端羟基聚丁二烯（ＨＴＰＢ）羟基类型、羟基类型分布以及各类羟基的反应活性的研究现状。研究认为ＨＴＰＢ中含有顺式—烯丙羟基（Ａｃ）、反式—烯丙羟基（Ａｔ）及α—乙烯基羟基（Ｖ）三种类型端羟基，这三种羟基的相对含量通常为１５／５０／３５，与异氰酸酯的反应活性顺序为Ａｃ＞Ａｔ＞Ｖ。此外，ＨＴＰＢ中还可能存在微量环氧基、醛基、羧基等非羟基官能团。     

低温推进剂复合材料贮箱基体开裂预测方法

基于六边形单胞模型,构建了宏细观结构力学响应场间的关联矩阵,建立了低温推进剂复合材料贮箱结构的宏细观一体化分析方法,采用工程常用的能够预测不同失效模式的宏细观强度准则,对机械和温度载荷下复合材料层合板的基体开裂进行预测。结果表明:在机械载荷下,与试验数据相比,宏观Hashin准则、改进的宏观Tsai-Wu准则、细观最大应力准则和细观Hashin准则均具有良好的预测精度。但在温度载荷下,由于考虑了组分材料间热力学性能的不匹配,使用细观强度准则与宏观强度准则预测的结果相比具有一定差异。通过对不同载荷情况下基体开裂预测结果的分析,提出了采用细观最大应力准则作为基体开裂判据,同时结合考虑组分材料热力学性能差异影响的宏细观一体化分析方法,可以有效地对低温推进剂复合材料贮箱结构的基体开裂进行预测。     

端羟基聚丁二烯的羟基类型分布

简要介绍了有关端羟基聚丁二烯（ＨＴＰＢ）羟基类型，羟基类型分布以及各类羟基的反应活性的研究现状。研究认为ＨＴＰＢ中含有顺式－烯丙羟基（Ａｃ），反式一烯丙羟基（Ａｔ）及α－乙烯基羟基（Ｖ）三种类型端羟基，这三种羟基的相对含量通常为１５／５０／３５，与异氰酸酯的反应活性顺序为Ａｃ〉Ａｔ〉Ｖ。此外，ＨＴＰＢ中还可能存在微量环氧基，醛基，羧基等非羟基官能团。     

LD10铝合金端框尺寸稳定化工艺研究

强化铝合金LD10材料,常用于航天产品各类端框。端框结构复杂,加工工序多,往往使工件产生变形。通过大量的工艺试验,采取综合治理的工艺方法,取得很好效果。首先锻件淬火后冷锻变形2.5％～4.2％,使材料淬火应力大大降低,然后在机加工工序过程中进行2～3次稳定化处理,消除材料加工后的残余应力。达到了工件尺寸稳定、防止变形的目的。     

冷冲模开裂原因分析及消除

冷冲模具在制造过程中开裂,造成较大损失。采用无损检测方法分析得出,淬火过程中热应力和组织应力综合作用是产生裂纹的外因。主要原因是材料的金相组织中存在网状碳化物,造成合金元素分布不均匀。经改进热处理工艺,对毛坯增加正火处理,消除了3.5级的网状碳化物。将回火温度从170℃提高到220℃,保温从2h延长到20～24h。     

三维多向编织复合材料压缩性能的试验研究

采用短标距薄板试件法对三维五向和六向编织复合材料试件进行了压缩试验。该方法可以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏,适用于三维编织复合材料的压缩试验。同时,在试验的基础上,分析了该类材料的纵向压缩刚度、压缩强度和泊松比随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向和六向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向压缩破坏具有脆性特征。编织角的增大导致了材料纵向压缩性能下降。减小四向编织纱线的细度,有利于提高材料的纵向压缩性能。此外,三维六向编织复合材料的纵向压缩性能低于三维五向编织复合材料。     

高承载要求碳纤维内埋框架的设计及试验研究

对SAST 5000平台的碳纤维内埋框架及相应结构板设计和试验进行了研究。对内埋框架结构进行了拓扑优化并采用碳纤维材料,分析了优化的结构板模态和静力状态,并对整板进行了静力试验及探伤。结果表明:在方案阶段金属材料内埋框架贮箱安装板的基础上,通过对内埋框架结构形式的拓扑优化及碳纤维材料的使用,大幅减轻了贮箱安装板重量,仿真分析及摸底试验说明碳纤维内埋框架贮箱安装板力学性能满足卫星承载要求。     

大型贮箱结构及工艺性研究

通过分析贮箱的类型及特点,研究贮箱放置布局,并以土星V为例研究分析了大型贮箱结构特点和制造的工艺性,提出了大型贮箱结构方案和制造工艺的发展方向。     

1993年国外新材料研制动向

1993年国外在先进航空航天材料的研制和应用方面有长足的进展。随着人们对耐热材料和高比强度材料需求的增长,先进金属合金及聚合物基、金属基和陶瓷基复合材料在特殊领域的应用,进展更快。不过,目前它们还受到价格和环境保护方便的限制。 先进金属合金和金属基复合材料的研究着重在探索高温刚性、高比强度和耐蠕变材料的制造工艺方面。例如,美国正在鉴定一种新型铝锂合金,这种材料很可能替换常用的铝合金,用于制造航天飞机外挂贮箱,如成功,即可大大减轻外挂贮箱的重量。金属间铝化物(龙其     

碳纤维复合材料贮箱内压和低温承载行为研究

碳纤维增强聚合物复合材料具有轻质高强的优异特性,是液氢液氧燃料贮箱的理想材料。然而液氢液氧燃料贮箱在服役时要承受极低温度载荷,复合材料贮箱箱体的低温结构可靠性尚未可知。开展了碳纤维/环氧复合材料缠绕贮箱结构在温度和内压载荷下的变形及损伤研究,分别进行了常温/低温抗渗漏测试,结合应变测量、声发射监测、氦质谱检漏等方法分别研究了内压以及低温工况对复合材料贮箱的应变分布及损伤泄漏状态影响机制。研究结果表明,封头与圆筒区域交界处易产生应变集中,低温载荷导致复合材料局部小幅度基体损伤及纤维/基体界面脱粘,但并未影响贮箱箱体承压性能和气密性。本研究可为未来大型航天器减质设计提供参考。     

退火对P(VDF-HFP)共聚物薄膜结构和介电性能的影响

设法提高电介质材料的介电性能和击穿特性,进而改善PVDF基的电介质脉冲电容器储能性能,对于促进其在军事和民用领域的应用具有重要意义。偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(P(VDF-HFP))是一类综合性能优良的电介质材料。为了进一步提高其介电性能,文章首先通过溶液流延法制得P(VDF-HFP)薄膜,在不同温度和时间下对其进行退火处理,以考察后处理对P(VDF-HFP)晶体结构及介电性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和示差扫描量热分析(DSC)对样品的晶体结构、结晶度和电活性β相含量进行表征,并对薄膜的介电性能进行测试。结果表明,退火处理可有效提高P(VDF-HFP)共聚物的β相含量,在120℃下退火12 h,体系的β相含量可高达92.1%,对应的介电常数可达15.3(100 Hz),较原始薄膜提高45%,同时样品介电损耗可降至0.019。     

表面张力贮箱电子束焊接工艺研究

对球形表面张力贮箱装配精度与表面张力贮箱焊缝熔深及形貌之间的关系进行了研究,得到了电子束焊接工艺规范。该规范为:采用虚焦电子束焊接工艺,聚焦束流虚焦30 m A,焊缝锁底部位宽度0.7 mm,焊接束流23 m A,焊接速度1 200 mm/min,焊接熔深2.4~3.3 mm。采用该规范焊接的表面张力贮箱通过了振动、液压、声发射等试验考核,表面张力贮箱满足设计要求,并通过了地面热试车考核。     

影响纤维/橡胶材料烧蚀率的因素初探

研究了纤维含量及纤维取向方向、烧蚀时间对纤维/橡胶材料烧蚀率的影响,发现立式制样工艺下材料的烧蚀性能明显好于平行制样工艺,随耐热纤维含量增加,材料的烧蚀率降低。烧蚀过程中,随烧蚀时间延长,材料的线烧蚀率和质量烧蚀率降低。