喷管热环境对碳基材料喉衬烧蚀率的影响
来源期刊：新型炭材料2018年第5期
论文作者：苏君明 周绍建 薛宁娟 肖春 孙建涛 李瑞珍 崔红
文章页码：442 - 448
关键词：固体火箭发动机;喷管喉衬;C/C复合材料;石墨;烧蚀率;
摘 要：采用装有羟基聚丁二烯（HTPB）与高能推进剂的多种规格固体火箭发动机,对工程应用的5种炭/炭（C/C）复合材料和2种石墨喉衬进行地面点火试验。揭示碳基材料喉衬烧蚀率与喷管热环境的燃气特性、燃烧室压强,以及材料本体特性等三要素的关联度,并与其他国家同类型材料进行了对比。结果表明,喷管热环境的燃气氧化性组分浓度和燃烧室压强对碳基材料喉衬烧蚀率有较大影响。压强是影响烧蚀率的第一要素,压强增加1倍,烧蚀率增大1. 8～2. 6倍;燃气氧化性组分浓度是影响烧蚀率的第二要素,HTPB H2O的摩尔浓度比高能推进剂高1. 26倍,因而烧蚀率增大51. 6%～65. 1%。在碳基材料喉衬中烧蚀率最低的是热解石墨;其次是整体毡C/C、针刺炭纤维C/C、轴编4D C/C、绕纱（穿刺） 3D C/C及T705石墨等处于同一水平;而径编4D C/C喉衬烧蚀率偏高。整体而言,中国碳基喉衬材料与其他国家同类材料相比,其烧蚀率基本相当或略优。
苏君明1,2，周绍建1，薛宁娟1,2，肖春1，孙建涛1，李瑞珍1，崔红1
1. 西安航天复合材料研究所2. 西安超码科技有限公司
摘 要：采用装有羟基聚丁二烯（HTPB）与高能推进剂的多种规格固体火箭发动机,对工程应用的5种炭/炭（C/C）复合材料和2种石墨喉衬进行地面点火试验。揭示碳基材料喉衬烧蚀率与喷管热环境的燃气特性、燃烧室压强,以及材料本体特性等三要素的关联度,并与其他国家同类型材料进行了对比。结果表明,喷管热环境的燃气氧化性组分浓度和燃烧室压强对碳基材料喉衬烧蚀率有较大影响。压强是影响烧蚀率的第一要素,压强增加1倍,烧蚀率增大1. 8～2. 6倍;燃气氧化性组分浓度是影响烧蚀率的第二要素,HTPB H2O的摩尔浓度比高能推进剂高1. 26倍,因而烧蚀率增大51. 6%～65. 1%。在碳基材料喉衬中烧蚀率最低的是热解石墨;其次是整体毡C/C、针刺炭纤维C/C、轴编4D C/C、绕纱（穿刺） 3D C/C及T705石墨等处于同一水平;而径编4D C/C喉衬烧蚀率偏高。整体而言,中国碳基喉衬材料与其他国家同类材料相比,其烧蚀率基本相当或略优。
关键词：固体火箭发动机;喷管喉衬;C/C复合材料;石墨;烧蚀率;
