[发明专利]一种火箭发动机壳体复合材料绝热封头制作方法

说明书

本发明公开了一种火箭发动机壳体复合材料绝热封头制作方法，包括以下步骤：1）接头制作：使用碳纤维预浸料通过铺层固化工艺进行接头制作；2）准备原料：使用裁剪机裁切好待铺贴的橡胶料片，并进行倒角；3）铺贴：在下模中由下至上依次铺贴第一橡胶层、第二橡胶层以及第三橡胶层，在铺贴第一橡胶层过程中放入所述接头，在铺贴第二橡胶层与第三橡胶层过程之间放入编织层；4）合模：铺贴完成后，进行合模；5）固化：使用热压机对其进行加热固化，并控制加热参数；6）脱模：得到复合材料绝热封头，脱模后检查固化是否到位，若未到位，则测出对四周的厚度差、标记并记录，本发明大大提升封头的耐热性能和耐压性能。

技术领域

本发明涉及一种火箭发动机壳体，特别涉及一种火箭发动机壳体绝热封头。

背景技术

随着复合材料行业的发展，固体火箭发动机壳体燃烧室材料不断更新，由原来的金属材料逐渐替代为大比例复合材料，由于复合材料具有高的比强度、比刚度及其优越的抗内压能力。发动机绝热封头的主要作用有：防止高温燃气烧坏壳体结构缠绕层、缓冲推进剂燃烧时的应力传递、对整个发动机壳体起到密封作用；并且绝热后封头属于整个发动机受内压力最大的地方，对其结构强度、耐烧蚀能力有较大要求。

目前主流发动机壳体绝热封头主要采用半金属半复合材料组合成型，导致整个发动机壳体的金属比例居高不下、壳体整体重量减轻难以实现，因此，用高性能、适合的复合材料代替金属材料成为绝热封头的结构层是大家都要解决的问题。现有技术中公开了一种接头法兰的制备方法，其公开号为：CN109203510B，该接头耐高温性能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种火箭发动机壳体复合材料绝热封头制作方法，大大提升其耐热性能和耐压性能。

本发明的目的是这样实现的：一种火箭发动机壳体复合材料绝热封头制作方法，所述复合材料绝热封头包括复合材料接头，所述复合材料接头的顶面及内周面铺贴有绝热橡胶层，所述绝热橡胶层内嵌入有耐烧蚀编织层，所述复合材料接头制作方法包括以下步骤：

1）接头制作：使用碳纤维预浸料通过铺层固化工艺进行接头制作；

2）准备原料：使用裁剪机裁切好待铺贴的橡胶料片，并进行倒角；

3）铺贴：在铺贴绝热橡胶层用模具的下模中由下至上依次铺贴第一橡胶层、第二橡胶层以及第三橡胶层，在铺贴第一橡胶层过程中放入所述接头，在铺贴第二橡胶层与第三橡胶层过程之间放入编织层；

4）合模：铺贴完成后，进行合模；

5）固化：使用热压机对其进行加热固化，并控制加热参数；

6）脱模：得到复合材料绝热封头，脱模后检查固化是否到位，若未到位，则测出对四周的厚度差、标记并记录。

为了保证前后封头绝热橡胶性能不受脱膜剂的影响，步骤3）铺贴前使用聚四氟乙烯烧结工艺对铺贴绝热橡胶层用模具表面进行处理。使得不使用脱膜剂可以达到较好的脱模效果。

作为本发明的进一步限定，步骤3）第一橡胶层的铺贴工艺具体为：首先在铺贴绝热橡胶层用模具的下模表面刷涂胶黏剂，同时使用胶黏剂刷涂橡胶料片，晾干后铺贴在模具对应位置表面压实，然后在接头上与橡胶料片粘接区域涂刷胶黏剂，晾干后将接头放入下模中压实，最后使用胶黏剂刷涂橡胶料片，晾干后铺贴在接头的表面压实。

作为本发明的进一步限定，步骤3）中在编织层与橡胶料片之间铺有胶膜，放置编织层工艺具体如下：在编织层的表面与第二橡胶层、第三橡胶层粘接的区域涂刷胶黏剂，晾干后表面铺上胶膜，再在胶膜表面、第二橡胶层表面涂刷胶黏剂，晾干后贴合压实。

作为本发明的进一步限定，步骤3）铺贴过程中，记录每片橡胶料片涂胶时间、晾置时间、绝热层粘贴时间，每片绝热层需进行厚度检测、涂胶量、绝热层粘贴完成后记录绝热层总重量及胶液重量。