战术导弹固体发动机喉衬材料的发展趋势

结合战术导弹固体发动机对喉衬材料的技术需求，分析了战术导弹喉衬材料的发展趋势，喉衬材料从多晶石墨、再结晶石墨、热解石墨、难熔金属、纤维增强树脂，向C／C（碳／碳）复合材料发展，美国在高性能战术导弹中，采用多维C／C（主要是4DC／C）代替了石墨与纤维增强树脂喉衬材料，目前我国战术导弹使用了整体毡C／C喉衬材料。进一步指...     

碳化铪含量对C/C复合材料喉衬烧蚀性能的影响

将炭毡浸渍于饱和的HfOCl2.8H2O乙醇溶液中,经600℃热处理形成HfO2/C复合材料,然后采用热梯度化学气相沉积工艺在2100℃进行致密化和石墨化处理使HfO2转化为HfC而得到碳化铪(HfC)改性、整体炭毡增强的炭/炭(HfC-C/C)复合材料整体喉衬。利用小型固体火箭发动机试车台装置,在7MPa、3200℃烧蚀3s以测定HfC含量对喉衬烧蚀性能的影响。结果表明,HfC质量分数为5.7%的HfC-C/C喉衬线烧蚀率减小了25.2%;HfC质量分数为8.7%的HfC-C/C喉衬线烧蚀率减小了49.6%。同时,当HfC质量分数为5.7%时,HfC-C/C喉衬出现了以恒定线烧蚀率为特征的稳态烧蚀阶段,且该阶段的持续时间随HfC含量的增加而增加。     

HfC改性C/C复合材料整体喉衬的烧蚀性能研究

采用热梯度化学气相沉积工艺制备了碳化铪改性和未改性整体炭毡增强的炭/炭(C/C)复合材料整体喉衬, 采用小型固体火箭发动机试车台装置(平均工作压强为7MPa)测定了它们的烧蚀性能. 结合扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析, 讨论了碳化铪改性对C/C复合材料整体喉衬烧蚀行为的影响. 结果表明:与未改性的C/C复合材料整体喉衬相比, 碳化铪改性C/C复合材料整体喉衬的烧蚀过程中存在一个线烧蚀率恒定的稳定烧蚀阶段, 且其线烧蚀率减小了34%, 质量烧蚀率减小了13%.     

战术导弹固体发动机喉衬材料的发展趋势

结合战术导弹固体发动机对喉衬材料的技术需求,分析了战术导弹喉衬材料的发展趋势,喉衬材料从多晶石墨、再结晶石墨、热解石墨、难熔金属、纤维增强树脂,向C/C(碳/碳)复合材料发展,美国在高性能战术导弹中,采用多维C/C(主要是4DC/C)代替了石墨与纤维增强树脂喉衬材料,目前我国战术导弹使用了整体毡C/C喉衬材料。进一步指出针刺、穿刺C/C材料是我国战术导弹喉衬材料发展的方向。     

真空铸造高强度C／Mg复合材料

本文介绍用真空铸造法制造抗拉强度超过１０００ＭＰａ的高强度Ｃ／Ｍｇ复合材料。将Ｔ３００纤维经Ｃ－Ｓｉ－Ｏ梯度涂层处理后单向排布于型腔内，在真空下注入ＺＭ—５合金液，凝固后即得Ｃ／Ｍｇ复合材料零件或试样。试样的抗拉强度在纤维体积分数为０．３５时达１０５０ＭＰａ。本文讨论Ｃ－Ｓｉ－Ｏ梯度涂层对获得高强度复合材料的作用。     

炭/炭复合材料石墨化度的表征(Ⅰ)

叙述了用Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）表征炭－石墨化度的来源,以及炭－石墨材料与炭／炭复合材料的不同点。在一定的实验基础和理论分析上,提出目前ＸＲＤ测试的Ｇ参数表征Ｃ／Ｃ复合材料的石墨化度时不完善,它只反映了Ｃ／Ｃ组分中石墨化度高的组分的石墨化性能。同时提出了两种Ｃ／Ｃ复合材料石墨化度表征的新方法,一是考虑衍射强度的Ｇ参数的修正公式;另一是利用激光拉曼光谱来表征。     

石墨渗铜喉衬材料抗热震性能评价

介绍了粗粒级石墨高温加压渗铜工艺研究，对石墨渗铜材料及通用的五种石墨材料进行了抗热震性能评价。结果表明，石墨渗铜材料具有较好的抗热震性能，解决了高性能战术导弹和航天飞行器高压强大流量固体火箭发动机（ＳＲＭ）喉衬材料的关键技术。     

硼在碳／碳复合材料中的状态及其催化石墨化作用

以糖酮树脂作粘结剂，添加树脂碳微粉、硼类催化剂、短切ＰＡＮ基高强碳纤维，制得了含硼Ｃ／Ｃ复合材料。通过Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ射线光电子（ＸＰＳ）等手段，检测了硼、氧化硼在Ｃ／Ｃ中的状态，研究了它们对Ｃ／Ｃ复合材料的催化石墨化作用，分析了石墨化温度、催化剂种类及其用量对石墨化度的影响。结果表明：硼以固溶体的形式存在Ｃ／Ｃ复合材料，通过吸电子断键、代替碳原子消除缺陷等机理形式，使最难石墨化的玻璃碳和     

炭纤维物理性能对C/C复合材料氧化性能的影响

用相同牌号的T700炭布长纤维和炭毡短纤维交替叠层作为坯体，通过化学气相沉积（CVD）法生产二维C／C复合材料，尽管两种纤维具有很相近的结构和石墨化度，并经历相同的热处理过程，但同一C／C试样在随后的变温氧化和等温氧化过程中存在两个主要的氧化方向，一个是热解炭基体优先于炭布氧化，另一个是炭毡纤维优先于炭基体氧化。研究表明，两种纤维的物理性能（如表面积、孔径分布和总孔体积）有显著差别，即两种纤维的微孔结构和孔径分布有很大差别，从3－10nm，炭毡纤维的分布峰值比炭布纤维大得多，炭毡纤维的累积吸附孔体积的增长也比炭布纤维快，而且炭毡纤维的最大孔径比炭布纤维的大得多。正是这些因素使得炭布纤维比炭毡纤维具有更强的抗氧化性，导致了其抗氧化和氧化活性的明显不同。因此，即使炭布纤维和炭毡纤维具有相同的结构，并经过同样的热处理过程，在被用作坯体生产C／C复合材料前，应仔细考虑其物理性能。     

SRM用C/C复合材料抗烧蚀技术发展

C/C复合材料因其优异的高温力学性能和抗烧蚀、抗冲击性能，已被广泛用作SRM的喉衬。本文详细介绍和分析了C/C复合材料的热化学烧蚀机理和机械剥蚀机理，在此基础上综述了近年来提高C/C复合材料抗烧蚀性能的方法及其研究进展，并对各种方法的优缺点进行分析，依据各种方法的优劣并结合工程实践对国内抗烧蚀C/C喉衬工程化应用发展提出建议。     

炭布铺层2D炭/炭复合材料研究

采用预浸炭布铺层制作炭／酚醛树脂基层合板,后经炭化、致密制备了二维炭／炭复合材料（２Ｄ－Ｃ／Ｃ）,检测了其工艺过程中的尺寸变化,测试了力学、导热、热膨胀、高等离子烧蚀性能。结果表明,２Ｄ－Ｃ／Ｃ在工艺过程中Ｚ向有明显的收缩现象,炭化收缩率达６．９９％,石墨化收缩率达５．５５％。２Ｄ－Ｃ／Ｃ的层间剪切强度（ＩＬＳＳ）大于１２．６ＭＰａ,拉伸强度大于１３３．７ＭＰａ,位伸模量大于５８．６ＧＰａ,压缩强     

SiC_w／Al－Li－Cu－Mg－Zr复合材料压铸工艺的研究

本文利用挤压铸造法成功制备了ＳｉＣ_ｗ／Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ复合材料。采用化学分析、电子探针和扫描电镜等分析测试手段对材料进行化学分析和组织观察。结果表明，所获得的复合材料样品中晶须分布均匀，各合金元素含量均可控制在成分设计范围内。拉伸试验结果表明，ＳｉＣ_ｗ／Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ复合材料具有较优异的综合拉伸性能。     

飞机炭刹车盘粘接修复技术研究

探讨了适用于Ｃ／Ｃ复合材料粘接的新方法、新工艺,对Ｃ／Ｃ复合材料粘接试样进行了常温性能、抗热冲击性能的测试,采用ＳＥＭ对粘接界面和破坏断面进行了观察和分析。同时,进行了粘接法修复的Ｂ７５７－２００飞机炭盘地面动力模拟试验。说明了 妆修复是一种有效的修复方法。     

旋转CVI制备C/SiC复合材料

旋转 ＣＶＩ是在 ＣＶＩ原理基础上发展的一种制备 Ｃ／ＳｉＣ复合材料的新工艺,通过石墨衬底的旋转,使预制体的制备与基体的沉积同步进行,能有效消除一般ＣＶＩ工艺过程中存在的“瓶颈”效应．在自制的旋转 ＣＶＩ设备上实验,探索了旋转 ＣＶＩ工艺参数中 ＣＨ_３ＳｉＣｌ_３（ＭＴＳ）的流量与浓度、沉积温度和Ｃ布缠绕线速度对ＳｉＣ基体沉积速度,以及沉积温度对基体结构的影响．并在低压（５ｋＰａ）、高温 （１１００℃）、 ４００ ｍＬ·ｍｉｎ^－１ Ｈ_２、 ２００ ｍＬ·ｍｉｎ^－１Ａｒ、 ＭＴＳ４０℃与Ｃ布以１．１～３．５ｍｍ·ｍｉｎ^－１的线速度连续旋转的沉积条件下,实现了单丝纤维间微观孔隙、纤维束之间以及Ｃ布层间宏观孔隙的致密化同步完成．     

SiCw／Al—Li—Cu—Mg—Zr复合材料压铸工艺的研究

本文利用挤压铸造法成功制备了ＳｉＣｗ／Ａｌ－Ｌｉ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ复合材料。采用化学分析，电子探针和扫描电镜等分析测试手段对材料进行化学分析和组织观察。结果表明，所获得得的复合材料样品中晶须分布均匀，各合金元素含量均可控制在成分设计范围内。拉伸试验结果表明，ＳｉＣｗ／Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ－Ｚｒ复合材料具有较优异的综合拉伸性能。     

毡基碳/碳复合材料的研究

一、序言七十年代初,我国继美国等先进国家之后,开始研究碳/碳复合材料.鉴于我国工业基础薄弱的国情,碳/碳复合材料的坯体多采用碳毡,复合工艺多采用气相沉积和低压浸渍碳化常压石墨化,继中科院山西煤化所、沈阳金属所等单位之后,航天航空部43所开始研究碳/碳复合材料,经过近20年的研究、探索、试验,已将毡坯碳/碳复合材料应用于各种战术、战略型号的固体发动机喉衬.最大尺寸已达φ650以上,在此基础上     

橡胶增韧AS树脂研究

用ＮＢＲ、ＥＶＡ、ＭＢＳ和ＣＰＥ单独或联合增韧ＡＳ树脂，研究表明，ＭＢＳ／ＮＢＲ和ＭＢＳ／ＣＰＥ对ＡＳ树脂有协同增韧效应，ＥＶＡ可作为ＡＳ／ＮＢＲ体系的相容剂，ＮＢＲ中ＡＮ含量将影响增韧效果，并用ＴＥＭ和ＳＥＭ观察了共混物的形态。     

混合磨碎法制备B_4C/C复合材料

本文采用混合磨碎法制备了Ｂ４Ｃ／Ｃ复合材料。表征了其物理、力学性能，同时也考察了复合材料在８００℃的抗氧化性能。结果表明，用此方法制备的Ｂ４Ｃ／Ｃ复合材料显著提高了炭材料的力学性能，抗氧化性能也明显得到改善。     

热结构复合材料的低成本制备(高效、低成本、快速制备C/C、C-SiC系列热结构复合材料)

介绍了化学气相渗Ｃ／Ｃ材料在国内外的发展状况,指出落后的工艺技术阻碍了我国Ｃ／Ｃ产业的发展。金属所发明的化学气相渗新技术－ＨＣＶＩ能低成本快速制备Ｃ／Ｃ、Ｃ－ＳｉＣ系列热结构复合材料。该方法是在热梯度法基础上,利用电磁耦合原理使反应气体中间产物在变电磁场作用下更加活泼、碰撞几率增多,从而增加了沉积速率。试验证明采用这种新工艺制备了这种新工艺制备Ｃ／Ｃ材料沉积速率提高了３０～５０倍,该方法特别适合制     

添加剂对快速LARGE CVD抗氧化LARGE C/C复合材料力学性能影响

采用正交设计试验法探索了添加剂对快速ＣＶＤ抗氧化Ｃ／Ｃ复合材料力学性能的影响，确定了优化配方。实验结果表明：采用优化配方制备的Ｃ／Ｃ复合材料氧化起始点为６５７℃，弯曲强度高达２５４ＭＰａ，弯曲模量４９ＭＰａ。分析了添加剂对这种材料力学性能的影响规律。