一种弹性低密度耐高温隔热涂层
张利军
胡润芝
钱蕴李兴刚（西安航天化学动力厂，西安710025）
王兴斌
文摘针对固体火箭发动机实际使用的热环境要求，研制了一种弹性低密度耐高温隔热涂层，通过石英灯辐射和电弧风洞试验对其进行了防热性能考核。该涂层密度为0.62g/cm，伸长率为25%，热导率为0.18 W/(m·K)；在401℃时DSC失重率仅为6.6%；验证考核表明，采用1.0mm涂层时，壳体与涂层界面温度最高为77.3℃，壳体背温度最高为44.5℃。
关键词隔热涂层，低密度，耐高温，防热性能
中图分类号：TQ342
DOI:10.3969/j.issn.10072330.2014.03.018
AnElasticThermalInsulationCoatingofLowDensityand
High-TemperatureResistance
ZHANG Lijun
HURunzhi
LI Xinggang
QIANYun
(Xi'an Aerospace Chemical Propulsion Factory, Xi'an 710025)
WANG Xingbin
Abstract An elastic thermal insulation coating with low density and high-temperature resistance was developed for applition onto carbon fiber composite case for solid rocket motors exposed to thermal environment, which has expe-rienced static quartz lamp radiation test and arc-heated wind tunnel test for thermal protection performance evaluation It is observed that the said thermal insulation coating provided such properties as density of O. 62 g/cm', elongation in the range of 25% , and thermal conductivity in the range of 0. 18 W/( mK). The DSC test results indicated that the weight loss rate is 6.6% at 401°C. The evaluation test has shown that the said thermal insulation coating of 1.0 mm thickness exhibited superior thermal protection performance with case-to-coating interfacial temperature up to 77. 3°C and back case surface temperature up to 44.5°C.
Key wordsThemal insulation coating,Low density,High-temperature resistance,Thermal protection pefomance
0引言
固体火箭发动机通常采用有机涂层进行壳体外部防热，可有效防止发动机在大气层内飞行过程中，因“气动加热”而产生的热烧蚀，确保发动机正常工作[1-2]。新一代发动机要求此类涂层具有良好的耐热、隔热、力学、老化和工艺性能。
本文针对实际使用的热环境要求，研制一种弹性低密度耐高温隔热涂层，并通过石英灯辐射试验和电
弧风洞试验对其进行了防热性能考核。 1实验
1.1涂层组成及制备工艺
涂层由A、B和C组分组成。先将A、B组分按比例混合均匀，再加人C组分调节涂料黏度，喷涂成收稿日期：2014-0408
型，涂层固化条件为：室温（20℃）固化48h+60℃固化24h。
1.2涂层性能测试
涂层密度测试按QJ917A一1997，拉伸强度及伸长率测试按Q/Gz371一1997扯离界面强度测试按 Q/G1732008，热导率测试按GB/T10295-2008，比热容测试按GJB330A一2000。耐热性能通过热失重测试表征，采用DSC822"差示扫描量热分析仪，氮气
围，升温速率20℃/min。 1.3石英灯试验
石英灯辐射试验试样基材为碳/环氧层合板（300mm×300mm×9mm），试样结构为基材/底漆隔热涂层/面漆，无涂层试样、涂层厚度为1.0和1.5
作者简介：张利军，1978年出生，硕士，高级工程师，主要从事防热材料研究。E-mail：zhanglijun9863@163.com
宇航材料工艺http：//www.yhclgy.com2014年第3期万方数据
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