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《探析芳綸三元乙丙絕熱技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、西北工業(yè)大學碩士學位論文芳綸/三元乙丙絕熱技術研究姓名：王琪申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工程指導教師：寇開昌;蘇昌銀20061208兩北【：業(yè)大學r稗碩十學位論文摘要固體火箭發(fā)動機的工作過程中，燃燒室內部的溫度高達2000。C以上，內絕熱材料需要承受高溫高壓氣流的高速沖刷。為提高內絕熱材料的抗沖刷性能，降低燒蝕率，目前普遍的做法是在內絕熱材料中加入一定量的纖維材料。80年代以來國內絕熱層中普遍使用石棉纖維給環(huán)境和操作人員帶來了污染和傷害，尋找低密度、高殘?zhí)柯省⒛蜔g短纖維將成為石棉纖維的最佳替代品，成為非石棉短纖維增強絕熱層材
2、料研究的發(fā)展方向。研制新的非石棉短纖維增強的絕熱層。已經成為高性能絕熱層材料追求的目標。芳綸短纖維因其良好的綜合性能已經被國內外的研究者所接受，并報道了一系列專利。但是芳綸短纖維價格昂貴，增加了材料的成本，同時，芳綸纖維的密度仍然較高，發(fā)動機的消極質量較高，而且芳綸纖維的高溫殘?zhí)柯瘦^低，不利于絕熱層材料的成炭。本文針對這些問題，從降低絕熱層材料相對密度和纖維的成炭機理考慮，首次將密度更低、價格低廉的炭纖維原絲?一聚丙烯腈纖維(即腈綸纖維)添加到EPDM／NBR共混膠料中制成絕熱層材料，向100份橡膠中分別添加不同長度和不同用量
3、的腈綸短、芳綸短纖維和腈綸與芳綸混雜短纖維，通過對三種短纖維增強體系各性能的深入對比研究，取得了以下主要結果：1．分別比較了腈綸短纖維和芳綸短纖維的長度及用量對絕熱層拉伸強度、斷裂伸長率、燒蝕速率和相對密度的影響，發(fā)現短纖維的長度采用5mm、用量采用6份，絕熱層材料可以獲得較高的強度和斷裂伸長率、較低的燒蝕速率和相對密度；同時發(fā)現采用腈綸短纖維對絕熱層材料進行補強，材料的斷裂伸長率要比采用芳綸短纖維補強體系高，燒蝕速率和相對密度要比芳綸短纖維補強體系低，對降低火箭發(fā)動機的消極質量非常有利。2．由于腈綸短纖維在煉膠機混煉過程中短
4、纖維的長度保持率不及芳綸短纖維，造成腈綸短纖維增強體系在拉伸強度方面低于芳綸短纖維增強體系，而將腈綸纖維與芳綸纖維按照質量比為l：l的比例添加到絕熱層材料中，即可獲得接近于芳綸增強體系的較高拉伸強度和接近于腈綸增強體系的大伸長率、低燒蝕速率和低相對密度等性能。3．根據短纖維在絕熱層材料中的取向于燒蝕平面的關系，提出了立式制樣工藝和平行制樣工藝。結果發(fā)現，在立式制樣工藝下，短纖維都是垂直于燒蝕平面，能夠對炭化層顆粒起到很好的鉚釘、固結作用，即束縛了炭化層的膨脹，也提高了材料的抗燒蝕性能，使得試樣的燒蝕速率均低于短纖維的取向平行I
5、西北一，：業(yè)大學1‘稃碩十學停論文摘要于燒蝕平面的試樣，即低于平行制樣工藝的試樣。4．分別研究了白炭黑和硼酚醛樹脂各自的用量對絕熱層材料的力學性能、燒蝕性能和相對密度等的影響，發(fā)現白炭黑和硼酚醛樹脂各自的最佳用量均為20份；同時還發(fā)現，硼酚醛樹脂由于具有柔性更大的一0一B一鍵和較多的苯環(huán)結構，不僅可以全面提高絕熱層材料力學性能、斷裂伸長率，而且材料的炭化層比較致密，能夠抵抗高速燃氣流的沖刷作用，降低了絕熱層材料的燒蝕速率。5．經過優(yōu)化過的實驗配方，絕熱層材料MD方向上的拉伸強度為5，804MPa，斷裂伸長率為360％，線燒蝕速
6、率為O．0364mm／s，質量燒蝕速率為0．033769／s，密度為1．07459／cm3，與金屬殼體的界面粘結強度達到了2．14MPa。6．通過芳綸／腈綸短纖維共混EPDM／NBR絕熱層的應用研究，得出了該材料在固體火箭發(fā)動機應用工藝和實際燒蝕數據。關鍵詞：腈綸芳綸絕熱層材料EPDMNBR燒蝕速率論文類型：應用研究II西北r業(yè)大學r捍碩￡學付論文摘要Abstractn塢temperatureinthecombustionchamberduringoperationprocessofsolidrocketmotor(SRM)n
7、ormallyrisesuptomorethan2000"(2，thereforethematerialsofinternalinsulationalerequiredtoendurehi．曲一velocitysweepbygasflowunderhigIltemperatureaswell嬲highpressure．Inordertoimprovetheanti-erosionpropertiesanddecreaSeerosionrate．amethodofintroducinganappropriateamountoff
8、ibresintointernalinsulationmaterialsisadoptusually．Inconsideraionofpollutionofenvironmentandinjuryofoperatorsbyasbestosfibres．whichhasbeen
