延寿修复材料在身管武器上的应用研究

为了研究延寿修复材料对武器身管的修复延寿效果,开展了延寿修复材料的应用研究。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪、烧蚀试验机、摩擦磨损试验机等对延寿修复材料的形貌、相结构、烧蚀性能、腐蚀性能、摩擦磨损性能进行了表征;并利用某型枪、某型滑膛炮进行了实弹射击试验。研究结果表明：修复后,在金属表面附着一层涂层材料,枪管及炮管表面的凹坑、裂纹逐渐被填补,表面渐趋光滑;修复材料使用后能够明显降低枪管温升,且不会对枪的精度产生影响;对于中小口径火炮,修复材料可在一定范围内增大弹丸初速,减小膛径磨损量。     

少烟包覆材料的制备及性能研究

以六亚甲基二异氰酸酯( HDI)、聚醚多元醇等为主要原材料,通过合成A、B两组分预聚物,并添加催化剂、阻燃抑烟剂等材料制备了少烟包覆材料.性能测试表明,此包覆材料具有光信号透过率高、拉伸强度高、抗硝苷迁移好及与推进剂相客性好等性能,达到了少烟的目的.     

纤维编织增强酚醛树脂基热防护材料研究进展

介绍了二维织物、2.5维织物、三维织物等纤维预制件的结构特性,分析总结了各种纤维预制件的发展及研究状况,综述了三维编织增强酚醛树脂基热防护材料及其树脂传递模塑成型工艺研究进展。总结了目前研究中存在的问题,并对未来的研究趋势进行了展望。指出三维编织复合材料是不分层的整体结构,其比强度、比模量高,力学性能和功能性优异,开展编织复合材料力学性能有限元分析、结构与功能一体化设计、低成本制造工艺等研究是十分迫切的。在此基础上,开展多种编织工艺、多种纤维混合编织也是新的研究方向,特殊形状的一次性编织复合材料的力学性能研究有待进一步深入。     

四种烧蚀复合材料用纤维的对比

对比了T–700碳纤维(T–700 CF),高硅氧玻璃纤维(HSGF),S–2高强玻璃纤维(S–2高强GF),连续玄武岩纤维(CBF)4种纤维的密度和拉伸性能,并采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱,差示扫描量热及热重等测试技术对这4种纤维的表面形貌、化学组成、比热容及热稳定性进行了表征和对比。结果表明,T–700 CF,HSGF,S–2高强GF和CBF 4种纤维的密度由小到大的顺序为T–700 CFHSGFS–2高强GFCBF,拉伸强度由小到大的顺序为HSGFS–2高强GFCBFT–700 CF,T–700 CF的拉伸弹性模量最高,而S–2高强GF的断裂伸长率最高。T–700 CF的直径最小,CBF的表面最粗糙。在相同温度下,200℃以前T–700 CF和CBF的比热容基本一致,200℃以后4种纤维的比热容由小到大的顺序为S–2高强GFHSGFCBFT–700 CF。在相同温度下,4种纤维的失重率由小到大的顺序为CBFS–2高强GFHSGFT–700 CF。     

碳纤维上浆剂及其对复合材料界面性能的影响研究进展

首先介绍了碳纤维上浆剂的作用及分类,将上浆剂主要分为溶液型、乳液型、水溶型3类并指出了各自的特点。然后综述了上浆剂的制备及其与环氧树脂、聚丙烯、聚醚酮类树脂、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚酰胺等树脂基体的匹配情况,着重介绍了上浆剂对复合材料界面性能的影响。最后指出高性能化、多功能化、进一步细分化将是碳纤维上浆剂未来发展的重点。     

新型烧蚀隔热涂料的研制

对烧蚀隔热涂料的填料种类进行了优选,以E-20环氧树脂为基体,制得2种新型烧蚀隔热涂料。并对2种涂料的密度、附着力、耐冲击和导热系数进行了分析。研究结果表明,氢氧化镁和滑石粉适于用作烧蚀吸热填料,阿罗中空玻璃微珠适于用作低传导隔热填料;2种涂料都具有良好的热性能、常规物理性能和突出的隔热效果,都适合用于烧蚀隔热领域;涂料Ⅰ的热性能优于涂料Ⅱ,密度和导热系数分别为1.2g/cm3和0.18W/(m·℃),均小于涂料Ⅱ,分别为后者的92.3%和85.7%,更适合用于烧蚀隔热领域。     

火炮身管内膛修复技术研究

为了延长炮管使用寿命,以金属表面摩擦自修复机理为基础,研制了一种炮管用磨损烧蚀修复材料,在100mm滑膛炮及130 mm线膛炮上进行了射击修复试验,对内膛修复效果及身管延寿效果进行了分析,证明以该种方式进行火炮身管延寿是可行的,为火炮身管延寿提供了一种新的技术途径.     

贯穿钢针对酚醛树脂基复合材料防热性能的影响研究

采用烧蚀率作为综合评价指标,研究了贯穿钢针对高硅氧纤维纱/酚醛树脂复合材料烧蚀性能的影响.并利用X射线对烧蚀前的试样进行了无损检测.最后,采用扫描电子显微镜对烧蚀后复合材料的表面形貌进行了分析测试,并初步探讨了贯穿钢针对复合材料烧蚀防热性能的影响机理.结果表明:贯穿钢针增大了复合材料的烧蚀率,但不会发生烧穿现象.     

高温处理对酚醛树脂基复合材料性能的影响

以自制的酚醛树脂(PF)为基体,玻璃纤维布(GFC)、高硅氧玻璃纤维布(HSGFC)和碳纤维布(CFC)为增强体,采用铺层模压法制备了PF/GFC,PF/CFC和PF/HSGFC复合材料,并在200~800℃范围内对复合材料进行了高温处理,研究了不同处理温度对这3种复合材料失重率和力学及烧蚀性能影响。结果表明,当处理温度高于400℃后,3种复合材料的失重率随处理温度升高逐渐增大,其中,PF/CFC的失重率最大,而PF/GFC的失重率最低;但800℃下3种复合材料的失重率均在10%以下。随处理温度升高,3种复合材料的弯曲强度、压缩强度、拉伸强度总体上均先增大后减小,当处理温度为400℃达到最大,烧蚀性能具有与力学性能相反的变化趋势。在400℃的处理温度下,PF/GFC的弯曲强度、质量烧蚀率和线烧蚀率最高,拉伸强度最低;PF/CFC的压缩强度、拉伸强度最高,线烧蚀率最低;而PF/HSGFC的压缩强度和弯曲强度最低,其质量烧蚀率也最低。     

不同种类碳纤维增强酚醛树脂烧蚀复合材料的性能对比

对比了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维(PCF)和粘胶基碳纤维(RCF)的密度、平均比热容、拉伸性能,分析了PCF和RCF的表面形貌,研究了PCF增强S-157酚醛树脂(S-157 PF)复合材料(S-157 PF/PCF)和RCF增强S-157PF复合材料(S-157 PF/RCF)的烧蚀性能和弯曲性能,并对复合材料弯曲断口的微观形貌进行分析。结果表明,与PCF相比,RCF的密度略小,平均比热容略大,纤维表面粗糙,拉伸性能远低于前者;S-157 PF/RCF的烧蚀性能优于S-157 PF/PCF,但弯曲性能较差。