[发明专利]C/C喉衬复合材料表面密封处理方法

说明书

本发明涉及航天固体火箭发动机制造领域，公开了一种C/C喉衬复合材料表面密封处理方法，包括如下步骤：在负压真空环境下，使用渗入型密封剂均匀涂刷在2～3次并固化；渗入型密封剂固化完成后，将聚硫型密封剂在C/C喉衬表面光滑、连续涂覆密封面2～3次并固化；取聚氨酯清漆与固化剂，制得三次密封剂；聚硫型密封剂固化完成后，将三次密封剂均匀涂刷在固化后的聚硫型密封剂表层并固化，完成C/C喉衬复合材料表面的密封处理。本发明C/C喉衬复合材料表面密封处理方法，有效解决喷管喉衬概率性漏气问题。

技术领域

本发明涉及航天固体火箭发动机制造领域，具体涉及一种C/C喉衬复合材料表面密封处理方法。

背景技术

固体火箭发动机要求长期带压存贮，充气压强0.15MPa，通过一个密闭的氮气环境尽可能地减缓药柱和柔性接头的老化。因此，对喷管的气密性有严格的要求。

喷管C/C喉衬是以碳纤维编织体为增强体、石墨为基体的多孔隙材料，C/C复合材料高温石墨化后开孔率达到10％左右，透气率高。但石墨材料表面能低，涂料不容易将其润湿，涂料涂覆在喉衬表面后铺展不开容易聚集成液团，从而出现露底，导致密封困难。另外，喷管喉衬孔隙通道中的空气受温度差、湿度差、压力差等因素的影响，孔隙通道中的气体与喉衬表面形成对流，涂层还未固化时，穿透涂层表面，形成漏气通道和气泡，容易漏气。而且喷管生产过程中经历高低温环境、高湿热环境和喷管摆动测试，聚氨酯密封涂层容易疲劳开裂和老化开裂，导致漏气。因此，由于C/C喉衬自身材料属性和所在工况影响下，导致密封效果较差。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种C/C喉衬复合材料表面密封处理方法，有效解决喷管喉衬概率性漏气问题。

为实现上述目的，本发明所设计的C/C喉衬复合材料表面密封处理方法，包括如下步骤：

A)在负压真空环境下，使用渗入型密封剂均匀涂刷在C/C喉衬表面2～3次，每次间隔时间5～8min，涂刷完成后进行固化，固化温度20～22℃，固化时长大于24h；

B)所述渗入型密封剂固化完成后，在15～30℃环境下，使用聚硫型密封剂在C/C喉衬表面光滑、连续涂覆密封面2～3次，每次间隔时间4～6h，涂覆厚度0.3～0.6mm，涂覆完成后，保温在40～45℃环境下固化，固化时长大于48h；

C)取聚氨酯清漆与固化剂，重量比1：1，均匀搅拌，制得三次密封剂；

D)所述聚硫型密封剂固化完成后，将所述三次密封剂均匀涂刷在固化后的所述聚硫型密封剂表层，涂刷层数2～3层，涂刷完成后，保温在15～30℃环境下固化，固化时长大于12h，完成C/C喉衬复合材料表面的密封处理。

优选的，所述步骤A)中，渗入型密封剂为铁锚302厌氧胶粘剂，其粘度为0.01～0.02Pa.S。

优选的，所述步骤B)中，聚硫型密封剂为hm108。

优选的，所述步骤C)中，固化剂为多异氰酸酯。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、有效解决喷管喉衬概率性漏气问题；

2、通过渗入型密封剂，避免孔隙通道中的气体与喉衬表面形成对流，防止漏气通道和气泡的形成；

3、通过使用聚硫型密封剂进行二次密封，强度高，耐磨性好，进一步提高密封效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

一种C/C喉衬复合材料表面密封处理方法，包括如下步骤：