低成本复合陶瓷隔热材料成型及防隔热结构实验研究

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1、制造技术研究2013年10月第5期制造技术研究低成本复合陶瓷隔热材料成型及防隔热结构实验研究12111尹正帅王华郭培江张军佘平江（1.湖北三江航天江北机械工程有限公司，孝感432000；2.第二炮兵驻8610厂军代室，远安444200）摘要：通过对连接原材料的优选，采用廉价的原料制备出了低成本的高硅氧纤维增强复合陶瓷隔热材料。分析了浸渍复合过程、热处理温度和纤维编织方式对材料性能的影响，并得出了相应的工艺参数。探讨了热流实验下不同连接方式的防隔热结构性能，实验结果表明，胶粘剂连接的防隔热在热流实验中发生破坏，而紧固件连接的防隔热结构通过热流实验考核，结构稳

2、定性和隔热性能均较好，能够满足弹体表面热防护的需求，具有较好的应用前景。关键词：低成本；复合陶瓷隔热材料；成型；防隔热结构StudyonShapingofLow-costCompositeCeramicInsulationMaterialandExperimentofAnti-insulationStructure12111YinZhengshuaiWanghuaZhangJunGuoPeijiangShePingjiang(1.JiangbeiMachineryEngineeringCo.,LTD.,Xiaogan432000;2.TheSecondAr

3、tilleryMilitaryRepresentativeofPlant8610,Yuanan444200)Abstract：Inthispaper,low-costcompositeceramicinsulationmaterialswereproducedbyusingcheaprawmaterials,high-silicafiberandordinarysilicasol.Theinfluencesofimpregnationtimes,heattreatmenttemperatureandfabricstructuresonpropertieso

4、fmaterialswerestudied.Andthebestshapingparameterswereobtained.Inaddition,theperformanceofanti-insulationstructuresweretestedunderhightemperatureflux.Theresultsshowedthatanti-insulationstructureconnectedbyadhesivewasdamagedundertheheatfluxtest,buttheanti-insulationstructureconnecte

5、dbyfastenerspassedtheheatfluxtest,thestabilityandinsulationperformanceweregood,whichwasabletomeettheneedsoftheelastomerheatproof,andhasagoodapplicationprospect.Keywords：low-cost；compositeceramicinsulationmaterial；shaping；anti-insulationstructure1引言行的要求。传统的树脂基复合材料因其耐高温性能差已难随着航天技术的不

6、断发展，新型导弹在高马赫、以满足高马赫、长航时的特殊使用要求。新型无机耐长航时恶劣环境下，必然造成弹体外型面温度过高，高温防隔热材料如石英复合陶瓷、氮化硅复合陶瓷、严重的气动热威胁到弹体气动外形、强度和舱内仪器碳化硅复合陶瓷等因其性能优异而被应用于导弹的[1]的正常工作，因此需要在弹体外加装非烧蚀型防隔头锥、翼及舵等部位。但其制造成本较高，且成型工[2，3]热保护层，保证导弹在飞行过程中承受外部气动热环艺复杂，导致其不适合大面积使用。因此，低成境下不发生过热或烧毁，同时满足打击精度和机动飞本大面积耐高温防隔热材料的研制已成为新型导弹作者简介：尹正帅（198

7、6-），硕士，高分子复合材料专业；研究方向：陶瓷基和高分子基复合材料技术研究。收稿日期：2013-10-108制造技术研究航天制造技术发展亟待解决的重要技术。表1不同玻璃纤维性能和价格对比本文采用低成本的高硅氧纤维做成不同结构的序号主要指标高强石英玻璃纤维B型石英玻璃纤维高硅氧纤维织物，通过溶胶-凝胶法和高温烧结制备出了低成本1平均线密度/tex190198195复合陶瓷隔热材料，并研究了浸渍次数、热处理工艺、2SiO2含量/%≥99.95≥99.0≥963断裂强力/N≥70≥70≥50编织工艺参数对材料性能的影响，研究了防隔热一体4单价/（元/公斤）28

8、002000600化结构在高温热流下的使用性能。表2不同硅溶胶原料