[发明专利]制造可燃火箭壳体和喷管的材料

说明书

本发明涉及用于制造可燃火箭壳体和喷管的可燃复合材料。这种材料属于含能的增强塑料，由它制成的可燃壳体和喷管，在火箭完成发射运载任务之后，落回地面之前，能全部燃烧自毁，化为轻小的灰烬和碎片。从而可以有效地避免火箭残余体落地时伤人或伤物的危险，按国际专利分类属于A01G15/00。某些民用火箭，如消雹降雨用火箭和气象探空火箭等，有时是在人口稠密的地区使用，因而要求这类产品不能有伤害性的残余体落回地面。为了解决这一问题，目前较好的办法是使火箭的各结构元件在落地之前，能燃烧自毁。

英国专利1530159采用钢箔和铝箔作为可燃壳体的增强材料，由于金属本身的燃烧性较差，因此其复合材料必须采用很高的粘合含量，而且该粘合剂中的氧化剂含量必须很高，这将降低复合体的强度，这种含氧粘合剂的流动性很差，工艺性能不好，产品质量难以保证。该专利采用的可燃喷管是由碳纤维和酚醛树脂制成的。为了解决喷管的可燃性，在喷管与壳体之间填充了高燃速火药。这种结构的喷管虽然可以满足耐燃和可燃的双重要求，但是其消极重量较大，与壳体的连接强度较低，碳纤维的用量大，因而成本较高;日本专利昭48-9937、昭48-9938和昭32930等分别采用玻璃纤维（或布）、有机合成纤维（如尼龙、涤纶、维尼纶等）、铝粉等作为可燃壳体的增强材料。由于玻璃纤维本身完全不能燃烧，因此由它制成的可燃壳体中途灭火率较高，而有机合成纤维虽然燃烧性较好，但是在固化温度下（一般约在80-150℃）和在火箭飞行被动段（或续航段）时而发生明显的软化、收缩和变形，从而影响弹道的稳定性。

本发明的目的即在于克服上述诸材料的缺点，提供一种制造火箭壳体和喷管的新材料。

本发明的目的是通过如下方式实现的：制造可燃火箭壳体的可燃复合材料包括增强纤维和含氧粘合剂，其中，增强纤维采用粘胶纤维，含氧粘合剂由过氧酸铵20～45%，树脂40～69%，增塑剂7～10%，铝粉2～6%组成;含氧粘合剂由过氧酸铵30%、铝粉2%、环氧树脂61%和邻苯二甲酸二丁酯7%组成;在含氧粘合剂中加入有机铜盐作为燃速催化剂，加入量为0.5～6%。

用于可燃火箭的双层耐燃可燃喷管的复合材料，耐热内层由碳或碳化硅纤维与耐燃树脂缠绕而成，其中外层由粘胶纤维和可燃粘合剂缠绕而成，含氧粘合剂由过氧酸铵45%、铝粉6%、鞣酸铜2%、环氧树脂40%、邻苯二甲酸二丁酯7%组成。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

这种可燃材料具有较高的强度、优良的可燃性，特别是在高温下（100～300℃）完全不发生软化、收缩或变形，而且成本低，因此这种材料与金属箔（或丝）、玻璃纤维（或布）、有机合成纤维（如尼龙、涤纶、维尼纶等）增强的复合材料相比，具有最佳的综合性能。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

可燃壳体粘合剂配方1：

过氧酸铵（150～200目）    30%

铝粉（200～400目）    2%

环氧树脂    61%

邻苯二甲酸二丁酯    7%

可燃壳体粘合剂配方2：

过氧酸铵    30%

铝粉    2%

鞣酸铜（400目）    1%

环氧树脂    60%

邻苯二甲酸二丁酯    7%

可燃壳体粘合剂配方3：

过氧酸铵    20%

铝粉    2%

鞣酸铜    1%

环氧树脂    69%

邻苯二甲酸二丁酯    8%

可燃壳体粘合剂配方4：

过氧酸铵    45%

铝粉    6%

鞣酸铜    2%

环氧树脂    40%

邻苯二甲酸二丁酯    7%