⑵蜂窝夹层复合材料
该种材料是以由树脂浸渍纸、玻璃布或铝箔等制成的正六边形、正方形等蜂窝格子为芯材的夹层复合材料。该种材料主要是做为代替钢材使用的结构材料。
1.2.2.5其他复合材料
其他复合材料是指以木材、水泥、混凝土、陶瓷、石墨等做为基体材料,以各种树脂、橡胶等高分子化合物为分散质的复合材料[4]。其品种主要有以下几类:
⑴聚合物混凝土复合材料
该种材料是以混凝土为基体材料.以各种树脂或橡胶为分散质的复合材料。
⑵聚合物浸渍木材
该种材料是以木材为基体材料,以各种树脂为分散质的复合材料[4]。
⑶金属基复合材料
该种材料是以金属为基体材料,以各种树脂塑料为表层材料组成的夹层复合材料。
⑷石墨基复合材料
该种材料是以人造石墨为基体材料,以各种树脂为分散质的复合材料。
1.3 高分子复合材料在火药包覆材料中的应用
1.3.1 对包覆材料的要求
一般情况下,所用包覆剂要满足如下基本条件:与药柱的互溶性好,粘结力强,阻燃可靠,有一定的强度,较好的延伸率及常温下与药柱不起化学反应[5]。
⑴包覆层具有良好的耐烧蚀性能
用作包覆层的材料,绝大多数都是高分子聚合物[6,7,10]。一般高聚物的热稳定温度低于473K,而推进剂燃烧时的火焰温度却高达近4000K,在这样高的温度下要求包覆层能够具有较好的耐烧蚀性[6,7,10]。高聚物作为包覆层材料不仅在于具有一定的热稳定性,还在于有可控结构的热降解[22]。
⑵包覆层与推进剂的相容性要好
相容性指包覆材料对推进剂化学安定性和热安定性的影响程度,和推进剂与包覆层相接触时抵抗双方溶剂的迁移程度[6,7,10]。相容性包括化学相容性和物理相容性[22]。
⑶包覆层要有足够的机械强度和延伸率
包覆层必须具有足够的机械强度,才能保证运输、勤务处理以及点火冲击时不会破坏[6]。包覆后的装药在贮存和使用过程中要承受各种压力,如贮存期间因外界环境温度变化而产生热应力,因推进剂自身重量或装药结构而造成的内应力,在运输、发动机点火和火箭飞行过程中的震动、冲击等过载产生的应力[7]。因此要求包覆层有足够的机械强度和延伸率,才能防止在应力作用下开裂损坏[10]。
⑷包覆层与推进剂有良好的粘结性能
包覆层与推进剂在接触界面上要求必须具有一定的粘结强度[6,7,10],这样才能经受高速、高压燃气流的冲刷,否则进入粘接界面的燃气会使燃烧面迅速增大,造成发动机的不正常工作,甚至引起爆炸。
⑸包覆材料要有抗老化性能
老化是高聚物发生链降解的过程,是高聚物普遍存在的问题。发动机装药在长期贮存过程中,作为包覆层的高聚物容易发生降解而使包覆层的强度降低,严重的甚至会出现变软、发粘、龟裂等不良现象,缩短装药的使用寿命[14]。因此,只有包覆材料有很好的抗老化性能,才能保证装药的贮存可靠性和延缓使用寿命[6]。
⑹包覆层要易于加工
包覆层质量能够得到很好控制的生产工艺,是保证大批量生产的前提条件。通常要求包覆层的生产工艺[14]不要太复杂,尽量能够实现自动化、机械化。工艺条件容易控制,尽量减少甚至避免手工操作,从而保证装药包覆层的质量及性能的一致性和稳定性。
1.3.2 常用包覆材料的种类及其优缺点
在包覆层中应用最广泛的高分子材料有:不饱和聚酯、环氧树脂、有机硅橡胶、聚氨酯等[2]。