[发明专利]一种高粘度硅基绝热层硫化成型工艺

说明书

本发明公开一种高粘度硅基绝热层硫化成型工艺，在发动机进料口端法兰盘上设置带螺纹应力释放孔，并用螺栓堵住此应力释放孔；对发动机壳体进行绝热层成型；安装硫化成型工装，放入预先升温到70±5℃的热风循环电烘箱，保温硫化2h；拆卸掉应力释放孔上的螺栓，将热风循环电烘箱温度调至100±5℃，硫化保温3h；将温度升至130±5℃，硫化保温2h，关闭热风循环电烘箱电源，自然冷却8h～12h；打开热风循环电烘箱，将发动机壳体置于安全环境应力释放2～3天；退模完成绝热层硫化成型。本发明提出了针对固含量较大且硫化过程产生膨胀应力硅基绝热层的梯度升温、应力释放硫化成型工艺，解决了其硫化过程易导致发动机壳体胀裂的难题。

技术领域

本发明涉及一种高粘度(固含量大于70％)、硫化过程产生膨胀应力硅基绝热层硫化成型工艺技术，该工艺技术对高粘度硫化过程产生膨胀应力绝热层硫化成型普遍适用。可应用于多种领域(航天、航空、兵器、电子等)，解决硫化过程中膨胀应力对绝热层壳体所造成的巨大威胁。

背景技术

随着冲压发动机技术的发展，对热防护绝热层材料性能提出了愈来愈高的要求，要求绝热层材料既要长时间耐烧蚀、抗冲刷，又要长时间抗氧化、成碳结盔完整等等，传统的丁腈、三元乙丙橡胶抗氧化能力较差、成碳结盔不完整，完全不能满足冲压发动机对绝热层材料提出的更新、更高要求，硅橡胶因其诸多优异性能成为发动机热防护绝热层的首选材料。国外早在上世纪八十年代就成功将硅橡胶应用于多种型号冲压发动机热防护，我国由于对硅橡胶材料的研究起步较晚，目前在冲压发动机绝热层领域应用技术不够成熟。中国兵器工业第二○四研究所研究的硅基绝热层配方烧蚀性能处于国内领先地位，但由于该配方固含量较高，所以给其成型带来了极大挑战，行业现有绝热层成型工艺均不适合该绝热层成型。二〇四所针对该配方研究出了一种高效率的绝热层成型工艺，由三部分组成：1)绝热层各组分间均匀分散技术，2)绝热层胶料预成型技术，3)绝热层整体硫化成型技术。一般是将绝热层胶料在成型机上预成型到发动机壳体内壁，然后将发动机壳体放置到烘箱加热进行硫化成型使绝热层固化在发动机壳体内壁；经应用发现，在绝热层整体硫化成型过程中，因其急剧的高温加热绝热层材料会产生较大膨胀应力导致部分低强度发动机壳体爆裂，如此，一方面延误项目研究进度，另一方面造成比较可观的经济损失。因此一种可靠的硫化成型工艺技术成为该硅基绝热层成型技术研究的必要环节。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供一种高粘度硅基绝热层硫化成型工艺，以克服现有绝热层硫化成型技术存在的上述问题，本方案对高粘度硫化过程产生膨胀应力绝热层硫化成型普遍适用。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种高粘度硅基绝热层硫化成型工艺，该方法针对高粘度且硫化时会产生膨胀应力的硅基绝热层进行硫化成型；所述高粘度为固含量大于70％的硅基绝热层；该方法包括：

首先在待进行绝热层成型的产品硫化成型工装上设置应力释放孔，再对该产品进行硅基绝热层成型，然后依次按照三个温度梯度进行硫化，再自然冷却，最后释放应力完成硫化；其中，第一梯度硫化温度为：70±5℃，保温硫化时间为T1；第二梯度硫化温度为100±5℃，硫化保温时间为T2；第三梯度硫化温度为130±5℃，硫化保温时间为T3；自然冷却时间：8h～ 12h；应力释放2～3天；且T2＞T1＝T3。

具体的，所述T1和T3均为2h±20min；T2为3h±20min。

具体的，所述产品为发动机壳体，产品硫化成型工装包括发动机进料口端法兰盘；所述应力释放孔设在发动机进料口端法兰盘上，发动机进料口端法兰盘与硅基绝热层接触。

具体的，所述应力释放孔与发动机进料口端法兰盘轴向相同。

具体的，包括以下步骤：

步骤一，在发动机进料口端法兰盘上设置多个应力释放孔，并在绝热层成型前用螺栓堵住此应力释放孔；

步骤二，采用绝热层预制成型工艺对步骤一的发动机壳体进行绝热层成型；