[實用新型]一種火箭發射臺用耐高溫涂層的結構

有效

• 申請號: 201420361317.3
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN204020133U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張巍;馬磊;王國鵬;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本實用新型涉及一種火箭發射臺用耐高溫涂層的結構，尤其是涉及一種用于火箭發射臺表面涂覆的降低發射臺背溫、保護火箭發射臺鋼結構表面的耐高溫涂層的結構，屬于耐高溫絕熱防護領域。

背景技術

隨著航天、宇航事業的發展，耐高溫涂料開拓了新的應用領域。除了飛行器本身的熱防護外，國內對地面設施如火箭發射臺也增加了熱防護措施。如果將發射臺涂以耐高溫涂料，可使金屬表面隔熱，減少熱燒蝕和熱沖擊，并防止發射臺在多次熱沖擊載荷作用下產生熱疲勞、熱龜裂和熱斷裂，從而確保發射臺工作的可靠性，延長發射臺的使用壽命。在國外，歐洲航天局位于南美圭亞那的阿里安火箭發射平臺為混凝土發射平臺，這類由無機非金屬材料構筑的發射臺抗燃氣吹掃燒蝕性能比有機燒蝕涂料好，但缺點是厚度厚，重量重，并且發射臺無法進行移動。

利用專門的耐高溫涂層材料和結構可以對火箭發射臺進行熱防護，這種耐高溫涂層不但起到了保護火箭發射臺的作用，還解決了全部由無機非金屬材料構筑發射臺導致的重量重、無法移動的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是對地面設施火箭發射臺增加熱防護措施，提供一種能夠承受火箭尾焰吹掃，背溫不超過100℃的耐高溫涂層的結構。

本實用新型所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型耐高溫涂層結構，由兩層材料組成，底層是有機材料，表層是無機材料。

底層是由有機材料組成，環氧樹脂(質量比，下同)65～80％，固化劑聚酰胺10～20％，增韌劑液態橡膠5～20％。底層材料的厚度為2～6mm。

表層是由無機材料組成，莫來石40～70％，堇青石5～25％，鋁酸鹽水泥10～30％，硅灰2～10％。表層材料的厚度為8～24mm。

本實用新型耐高溫涂層有機底層和無機表層總厚度為10～30mm。

本實用新型所用到的原料都可以從市場購買得到，其規格符合行業標準。環氧樹脂：型號為SM828，固化劑聚酰胺：型號為650，生產廠家是無錫光明化工有限公司。增韌劑液態橡膠：型號為數均分子量4000，生產廠家是大連金州盛達橡塑制品有限公司。鋁酸鹽水泥：型號為Secar71，生產廠家是凱諾斯(中國)鋁酸鹽技術有限公司。莫來石：粒度5-3mm和3-1mm(莫來石由粒度為5-3mm和小于3-1mm二種不同粒度的顆粒組成，二者按照1∶(0.8～1.5)的質量比例混合)，生產廠家是靖州華鑫莫來石有限公司。堇青石：粒度0-1mm，生產廠家偃師市光明高科耐火材料制品有限公司。硅灰：型號970，生產廠家是上海天愷硅粉材料有限公司。

本實用新型的耐高溫涂層材料附著力強，能夠承受火箭模擬燃氣流沖刷，金屬背面溫度不超過100℃，涂層具有良好的隔熱性能。

本實用新型應用時，將有機底層和無機表層依次涂覆在火箭發射臺上。由于本實用新型表層材料是由無機非金屬材料組成，因此材料的耐火度高，強度大。當火箭發射升空時，涂層受到燃氣流的高溫以及高速的沖刷，涂層的表層材料能夠耐燒蝕并且耐沖刷，起到了隔熱作用，因此保護了火箭發射臺。

由此可見，經過本實用新型將大大減少金屬基體的熱燒蝕和熱沖擊，金屬的背溫將會大大降低，從而有效地對火箭發射臺起到耐高溫作用。

附圖說明

圖1：15mm涂層試樣的背面溫度與燒蝕時間的關系曲線；

圖2：20mm涂層試樣的背面溫度與燒蝕時間的關系曲線；

圖3：涂層結構示意圖，圖中：1-鋼板?2-有機層?3-無機層。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖來進一步描述本實用新型，本實用新型的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。

實施例1火箭發射臺用耐高溫涂層的制備

1.有機底層的制備：將環氧樹脂SM828、固化劑聚酰胺650、增韌劑液態橡膠按照7∶2∶1質量比例混合后，涂覆在除銹后的190×120×5mm的鋼板一側表面上，涂覆厚度為3mm。

2.無機表層的制備：首先將5-3mm和小于3-1mm的莫來石按照1∶1的質量比例混合均勻，然后再將混合后的莫來石與堇青石、鋁酸鹽水泥、硅灰按照質量比11∶5∶4∶1混合。待混合均勻后，加水攪拌3min，加水量為表層配料量的13％(質量分數)。待有機底層未完全固化前，將表層材料涂覆在底層材料之上。在厚度為3mm的底層上涂覆厚度為12mm的表層，制備總厚度為15mm的耐高溫涂層。

對金屬鋼板上耐高溫涂料隔熱的熱防護效果進行試驗：