燃气流作用时间对玻璃钢层间剪切强度的影响

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电 弧烧蚀 后 质量 损 失 、 线 后 退 率 等 性 能 的 变化 进 行
了研 究 。对 于玻璃 钢 材料经 高 温燃气 流 烧蚀 后 力学 性 能损伤 方 面 的研 究 , 目前 还未 见有 研究 报道 。 复合 材料 发 射箱 体在 高温 燃气单 向流 作用 下 的
收 稿 日期 :2 0 1 6 — 1 0 . 1 4
璃 纤 维有 限公 司 。
1 - 2 试样 制备
将 WS R 6 1 5环 氧树脂 与改 性胺 类 固化 体 系按 照

定 比例 混合 , 然后 在 6 0 c I = 下边 加 热 边 磁 力 搅 拌 ,
搅拌 1 0 m i n后 , 用真空泵抽真空脱除气 泡, 之 后 与
工 程 意义 。 虽然玻 璃 钢材 料 目前在 国 内外多个 型号 武器 装
力学 损伤 主要 以层 问损 伤为 主 , 因此 , 本 文研 究 了高 温 高速燃 气 流在 不 同时 间 烧蚀 作 用 下 , 复合 材 料 层
间剪切性 能 的变 化 情 况 , 并 对 试样 的 断裂 微 观 结 构
1 . 4 层 间 剪切 强度
试样 烧蚀 后 取烧蚀 中心部分 , 按 照《 纤 维增 强 塑
本 文 作 者 还 有 袁 以 晟 。 作者简介 :胡黎明 ( 1 9 6 1 一 ) ,男 ,高级 工程师 ,主要从事导 弹发射技术方 面的研究 。
通讯作者 :杨娇萍 ( 1 9 8 0 ・ ) ,女 ,博士 ,高级工 程师 ,主要从事轻质 复合材料贮运发射箱方面的研究 ,j p y a n g @m a i l .i p c . a c . c n 。
进 行 了观测 , 为玻 璃钢 在发 射箱 上 的应 用 奠定基 础 。
1 实

1 . 1 实验 材 料
WS R 6 1 5 : 双 酚 A 型环氧 树 脂 , 环 氧值 为 0 . 5 0 ~
0 . 5 5 , 蓝 星化 工新材 Байду номын сангаас 股份有 限 公 司 ; 改 性胺 类 固化
体系 : 中国科 学 院理 化技 术 研 究 所 ; 玻璃 布 : 泰 山 玻
玻璃 布浸 渍后 , 在模 压 机 中 固化 , 制备成尺寸为 1 0 0 m mx 1 0 0 mm ̄ 3 m m 的试 样 。
1 . 3 烧 蚀 试 验 利用 超音 速火 焰 喷 涂设 备 ( HV O F ) 产 生 的高 温 燃气 对试 样表 面进 行烧 蚀试 验研 究 。试验 时通 过调 整丙 烷燃 气 的质 量 流 量及 其 与 空气 的 比例 , 使 喷枪
距离 试 样 表 面 距 离 为 1 0 0 mm 时 , 燃 气 火 焰 在 试 样 表 面 的温度 为 2 5 0 0 K 。烧 蚀 时 间分 别 为 0 . 0 s 、 0 . 5
s 、 1 . 0 S 、 1 . 5 S , 每 个试 样进 行 3点烧蚀 。
备 贮 运发射 箱 产 品 上 已经得 到 了应 用 , 但 是 对 于 复 合 材 料抗 燃 气 流 烧 蚀 性 能 方 面 的基 础 研 究 工 作 很 少, 而且 主要集 中在 提 高其 隔热 性能 、 降 低线 烧蚀 率 等方 面 , 如梁 馨等 对 中等 密度 玻 璃钢 材 料 在 风洞
贮运 发一 体 的箱式 发射 技术 是 当前 和今 后 先进 弹、 箭、 无 人机 等武 器 系统发 展 的重点 和 趋 势 J , 这 种技 术 的核 心设备 是 发射箱 。随着各 种 先进 武 器 系 统趋 向精 确 制导 和高 度 灵 活 机 动方 向发 展 , 对 发 射 箱 的质量 、 环 境 适应 性 等方 面提 出 了更 为 严格 的 要 求, 轻量 化是 其 主要 发展方 向[ 6 - 9 ] 。 玻 璃纤 维 增 强 树 脂 基 复合 材 料 ( 玻璃钢 ) 因 具 有 低成本 、 低 密度 、 耐 腐蚀 、 电磁屏蔽 性 能 良好 、 可 设 计 性强 以及 便 于 大 面积 整 体 成 型 等 优 点 , 逐 步 成 为 替 代传 统金 属材 料 、 降低 武器 系统 发射 箱 质量 、 实 现 发 射 系统轻 量化 的 主要结 构材 料之 一 【 1 0 - 1 4 ] 。但是 玻 璃 钢要 想应 用 于 发射 箱 , 就 必须 承 受 武 器 系 统 发 射 时产 生 的高温 燃 气 对 其 的 烧蚀 和 冲刷 作 用 。 因此 , 了解 复合材 料 在高 温燃气 流环 境 中力学 性 能 损伤 的 研究 , 对玻 璃钢 在 发 射 箱 上 的成 功应 用 有 很 重 要 的
燃 气流作 用时间对玻 璃钢 层间剪切强度的影响
2 0 1 7年 3月
燃 气 流 作 用 时 间对 玻 璃钢 层 间剪切 强度 的影 响
胡黎 明 ,杨 娇 萍 ,党 海 燕 ,张 志 勇
( 1 .海军驻 8 3 5 9所军事代表室 ,北京 1 0 0 0 3 9 ;2 . 北 京特种 机械研究所 ,北京 1 0 0 1 4 3 )
摘要 :研 究 了不 同燃 气流作 用时间对玻 璃钢 层间剪切 强度 的影 响。研 究结果表 明 : 随着燃 气流作 用时 间的延长 , 玻 璃钢 表面碳 化失效层数呈增加趋势 ; 未烧蚀部分复合材料层 问剪切 强度 虽有 降低 , 但是 降低幅度 不大, 说 明表面的玻璃 布层碳化 失
效对深层复合材料层 间剪切 强度影 响不大 ; 烧蚀后复合材料 断裂模 式由韧性 转变为脆性。该研 究结果为玻璃钢在 燃 气流环境
中的 应 用 提 供 了重 要 的数 据 支撑 。
关 键 词 :发 射 箱 ;燃 气流 ;玻 璃 钢 ;层 间 剪切 强 度
中图分类号 :T B 3 3 2
文献标识码 :A
文章编号 :1 0 0 3 - 0 9 9 9 ( 2 0 1 7 ) 0 3 - 0 0 8 6 - 0 4
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