一种增强碳纤维/酚醛模压制品抗压强度的方法与流程

文档序号:13734244阅读:964来源:国知局
技术领域本发明涉及固体火箭发动机领域,具体涉及一种增强碳纤维/酚醛模压制品抗压强度的方法。

背景技术:
固体火箭发动机是导弹的动力部分,是将装填在燃烧室壳体内的固体推进剂燃烧产生的化学能经由尾喷管转换成动能的一个推进装置。在能量转换的过程中,推进剂是由燃烧产生高温高压燃气的形式来提供化学能,故整个固体火箭发动机的内腔是充满高温高压燃气的。碳纤维/酚醛模压制品是一种抗高温抗冲刷抗碳化的非金属材料,经常用来作为直接接触高温高压燃气的部件材料。但碳纤维/酚醛模压制品是由短切碳纤维丝束和树脂经过加压方式压制而成的,该材料的物理性能属于各向异性,较为不稳定,抗压与抗拉强度较为薄弱。在受到高压高速的燃气作用时碳纤维/酚醛模压制品容易产生裂纹,当裂纹贯穿了整个制品时,会产生大块的剥离物,容易堵塞尾喷管,严重时会使固体火箭发动机产生爆炸等毁灭性破坏。

技术实现要素:
本发明的目的在于针对上述存在的问题,提供一种增强碳纤维/酚醛模压制品抗压强度的方法,在考虑高温高压高速的燃气作用下,保证碳纤维/酚醛模压制品的可靠性与结构完整性。为了解决本发明的上述技术问题,本发明提供的解决方案是提供一种增强碳纤维/酚醛模压制品抗压强度的方法,其步骤包括:通过碳纤维/酚醛模压制品的制作工艺将短切碳纤维丝束、树脂等预混料进行加压形成制品;在预混料中间层放入平整的碳布,将碳布压制在碳纤维/酚醛模压制品内部;根据产品需要和制品厚度,可选择压制的碳布层数。进一步,所述碳纤维/酚醛模压制品的厚度为7.5mm,为球面状结构,均匀压制了5层碳布。模压制品在压制完碳布后进行了精加工处理,所以最终产品内部的碳布并不是全部贯穿的。本发明由于采用了增加碳布层提高碳纤维/酚醛模压制品的抗压强度,与现有技术相比,其优点和有益效果是:(1)在不影响碳纤维/酚醛模压制品原有的抗高温抗冲刷抗碳化性能上,通过增加碳布提高了制品的抗压强度;(2)由于制品内部碳布的存在,由贯穿裂纹而产生的大块剥离物不会从制品本体脱落,避免了堵塞尾喷管的可能。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。图1为采用增强碳纤维/酚醛模压制品抗压强度的产品结构示意图。具体实施方式参见示出本发明实施例的附图,下文将更详细地描述本发明。然而,本发明可以以许多不同形式实现,并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反,提出这些实施例是为了达成充分及完整公开,并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中,为清楚起见,可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。如图1所示,增强碳纤维/酚醛模压制品抗压强度的方法包含了碳布1,碳纤维/酚醛模压制品2,所述碳纤维/酚醛模压制品2是传统的模压制造工艺加工生产成的产品,碳布1是在预混料配比时根据需要平整地铺在内部,碳布1的层数根据需要自行确定。在确定碳布1的层数时,除了考虑制品的使用要求外,还需兼顾模压件制造工艺的需求,碳布层与碳布层之间的短切碳纤维丝束、树脂等预混料的数量要达到模压制品的最低要求量。所述含碳布的碳纤维/酚醛模压制品2,通过模压制造工艺加工完成产品的毛坯件,经后期精加工处理最终得到图1所示产品,内部所含碳布层并不是全部贯穿的产品的。进一步,图1所示的产品为碳纤维/酚醛模压制品2,壁面的形状为球面,壁厚为7.5mm。根据产品使用需求,毛坯状态时制品的内部均匀压制了5层碳布1,经过精加工处理后的碳布1并不是全部贯穿的。将含碳布1的产品与原状态(不含碳布)产品进行承压对比试验,在比较了最大承压压强并分析了承压失效后损伤处的损伤模式后,减薄了产品的壁厚(原状态壁厚为10mm),降低了产品的质量。相较于原状态(不含碳布)产品,加碳布的产品在承压失效时,由于碳布1层的存在(碳布层并不会断裂),并不会产生大块的剥落物。该结构已在该型号中应用,产品工艺性与可生产性已得到验证,并通过了外载作用下的静力试验,及多次地面及飞行试验,结构可靠,满足固体火箭发动机的使用要求。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1