玻璃鋼的高溫、抗凍及龜裂的問題
時間:2018年08月26日來源:本站原創(chuàng)作者:jzfrp點擊:次
抗凍性
在--320。F條件下，某些玻璃鋼的強度仍能保持不變，而另外一些玻璃鋼，實際上還有所增加。試驗表明，環(huán)氧玻璃鋼在液氧溫度(一297．4。F)下強度增加了175％。在低溫下，應(yīng)力集中問題也有所改善。如帶缺口的試件在一297。F時所產(chǎn)生的應(yīng)力集中比同樣試件在室溫時的應(yīng)力集中要低一些。 玻璃鋼在低溫條件下抗驟冷驟熱(熱循環(huán))的性能也很好。曾做過這樣的試驗：先把試件放進液態(tài)氮(一320。F)里半小時，然后取出在室溫下暴露半小時，這樣交替循環(huán)二十次，未出現(xiàn)裂縫和分層現(xiàn)象。不難看出，玻璃鋼在低溫條件下仍是一種有效的結(jié)構(gòu)材料。纖維纏繞玻璃鋼容器可裝固體推進劑，其本身重量要比金屬容器輕很多。
龜裂
所謂龜裂是指纖維纏繞制品在承受荷載期間所形成的微裂縫舊“。關(guān)于龜裂對材料的彈性和機械強度的影響曾進行某些研究和分析。研究結(jié)果表明，假如不降低彈性而能避免龜裂，那么火箭發(fā)動機燃燒室的爆破壓力能提高30％左右。
高溫的影響
纖維纏繞玻璃鋼火箭發(fā)動機殼體之類的制品可能受到瞬時的超高溫作用。在幾秒鐘到幾分鐘這樣短的時間內(nèi)，火箭發(fā)動機殼體需完好無損地承受2，000--一5，600。F的超高溫作用，玻璃鋼能滿足這類特殊要求弛引。當(dāng)材料的分解成為主要問題時， 可把壁設(shè)計得厚一些，或在壁上敷一層絕熱內(nèi)襯(或二者同時采用)， 以保護玻璃鋼結(jié)構(gòu)。 層狀玻璃鋼在快速加熱時會因受到熱沖擊作用而引起分層。實踐表明，把層狀玻璃鋼在高于熱沖擊溫度下進行后期熱處理，可避免分層。但玻璃鋼在熱處理后又吸收水分的話，則仍會分層。較長時間的高溫作用對玻璃鋼性能的影響見表6-2。基本上玻璃鋼的粘結(jié)劑不同，所受到的影響也不同。
環(huán)氧玻璃鋼在400。F下受熱200tJ、時后，其性能變化不大，溫度再高時，性能便迅速下降。耐熱性好的酚醛玻璃鋼和有機硅玻璃鋼也如此，不同的是，酚醛玻璃鋼在較高溫度下，僅在較短時間內(nèi)能保持較高的強度，而有機硅玻璃鋼則能在更長的時間內(nèi)保持較高的強度。有機硅層壓玻璃鋼在800。F條件下受熱10-、一30分鐘后，沒有明顯的損壞現(xiàn)象。 應(yīng)當(dāng)指出，只要固體藥柱是粘結(jié)到殼體壁上，那末在粘結(jié)區(qū) ①圓筒是采用耐熱環(huán)氧樹脂和E玻璃纖維強成的，直徑3時�？v向纏繞與環(huán)向纏繞的比例是l：2；應(yīng)力根據(jù)總壁厚計算。 ②室溫下的平均極限環(huán)向應(yīng)力是155×10 3磅／時2。域的殼體溫度就不致達到臨界值，藥柱本身能起一定的熱絕緣作用。如果藥柱和殼體之間不用粘結(jié)劑粘結(jié)，即藥柱是直接在發(fā)動機殼體里澆鑄的話，則殼體里就需加上內(nèi)襯，起絕熱層作用。目前，正是這樣做的，因為某些藥柱的燃燒時間較長，需要絕熱層。 絕熱層或內(nèi)襯必須能夠承受藥柱燃燒期的最高溫度，而且在湍流狀熱氣流的沖擊下，仍能和殼體組成一個整體，不被沖掉。內(nèi)襯的應(yīng)變或延伸率不得低于殼體應(yīng)變的最大值(一般約為2％)。這類內(nèi)襯多半是用填有耐火礦物填料的橡膠做的，也有采用尼龍或石棉帶纏繞的，粘結(jié)劑是改性的酚醛樹脂。這種內(nèi)襯一般是在發(fā)動機工作期間也要燃燒或燒蝕。內(nèi)襯必須足夠厚，以保證玻璃鋼發(fā)動機殼體的溫度維持在安全極限之內(nèi)。
