[发明专利]一种用于推进器的喷管制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体为一种用于推进器的喷管制备方法。

背景技术

喷管是一种通过改变管段内壁的几何形状以加速气流的装置，包括收敛喷管、收敛-扩散喷管、可调喷管、引射喷管和二维喷管等多种类型，具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性等特点，广泛应用于燃气涡轮发动机、液体火箭发动机喷气发动机、固体火箭发动机等设备中。

目前现有技术中用于制备喷管的方法主要是通过机械加工的方法制备金属外壳，再通过等离子喷涂或者化学气相沉积的方法在金属外壳的内孔上制备涂层，这种方法只能适用于内孔尺寸较大的喷管，特别是等离子喷涂方法很难制备多层复合涂层结构，同时也存在耐高温、耐腐蚀和绝缘性不足的问题。此外，目前制备喷管的原料主要是玻璃纤维增强的酚醛材料，但是目前的制造工艺落后,往往采用液体的酚醛树脂,用捏合机捏合后或是采取烘焙干燥工艺制成蓬松的团状塑料或是采用开炼式双辊机炼塑后粉碎制成粉粒状塑料。这两种工艺都是间歇性生产,产品质量难以控制，生产效率低。

发明内容

针对目前喷管制备工艺适用范围较小、且喷管产品存在的耐高温、耐腐蚀和绝缘性不足的问题，本发明提供了一种用于推进器的喷管的制备方法。

本发明利用本申请人已在中国专利（名称：启动柜用塑料骨架，申请号：CN201210284289.5）公开的一种新型酚醛玻璃纤维增强模塑料，采用该新工艺制备的酚醛玻璃纤维增强模塑料，具有力学性能、电绝缘性能、耐热性能等特性，且制备工艺简单、质量可控、生产率显著提高。

该新型酚醛玻璃纤维增强模塑料可用下述方法制备：

将重量比为30%的苯酚、重量比为15%的多聚甲醛、重量比为20%的乙醇、重量比为10%的氧化镁、重量比为25%的玻璃纤维，与粘合剂进行混合，加热至20^oC，待熔融后，烘干，得到所述的酚醛玻璃纤维增强模塑料.

本发明提供的用于推进器的喷管制备方法，包括以下步骤

（1）称取酚醛玻璃纤维增强模塑料10-50克，置于烤箱中，烘烤10-20分钟，其中，酚醛玻璃纤维增强模塑料优选25-35克，烘烤优选10分钟；

（2）将喷管模具加温至130-190^oC，断开电温气回温至30-50^oC，打开温控仪升温至140-160^oC，开启喷管模具，将喷管模具清理干净后，涂均匀脱模剂，装配好喷管模具，其中，喷管模具优选加温至155-165^oC，断开电温气优选回温至30^oC，温控仪优选升温至145-155^oC。；

（3）将酚醛玻璃纤维增强模塑料放入喷管模具的上模腔内，合上模头，将上模腔置于喷管模具上，合上喷管模具注压；

（4）待酚醛玻璃纤维增强模塑料在上模腔内变软时给喷管模具加压，将酚醛玻璃纤维模塑料注入模腔内，待酚醛玻璃纤维增强模塑料完全注入后，给喷管模具放气1-2次，低温硫化60-300秒，加压30-40MPa，其中，喷管模具放气优选1次，低温硫化优选170-190秒，加压优选33-37MPa；；

（5）控制恒温仪的开关和喷管模具的放气；

（6）待喷管模具温度至20^oC，开启喷管模具进行开模

（7）取出喷管产品，放至冷模内作定位处理，待喷管产品冷却后，清理毛刺，吹净粉末。

本发明提供的用于推进器的喷管制备方法，步骤（5）中，恒温仪和模具放气的控制方式，包括以下步骤：

（1）断开温控仪，恒温保压，待温控仪恒温至70-90^oC时，给喷管模具放气2-3次，其中，温控仪优选恒温至80^oC，喷管模具放气优选2次；

（2）开启温控仪给喷管模具加温至140-160^oC，断开温控仪，恒温保压，待温控仪恒温至40-60^oC时，给喷管模具放气1-2次，其中，喷管模具优选加温至150^oC，温控仪优选恒温至50^oC，喷管模具放气优选1次；

（3）开启温控仪给喷管模具加温至130-150^oC，断开温控仪，恒温保压，待温控仪恒温至30-50^oC时，冷却喷管模具，其中，喷管模具优选加温至140^oC，温控仪优选恒温至40^oC。