TH-33防热涂层热老化性能的研究

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1、制造技术研究2013年12月第6期TH-33防热涂层热老化性能的研究严伟兴郑佩李晓奋周一博马天信（西安长峰机电研究所，西安710065）摘要：在90℃的条件下，对TH-33防热涂层进行了前期加速热老化试验。试验以涂层的粘接剪切试样性能随老化时间变化为依据，以老化经验公式进行外推计算，结果表明，本试验共进行的10个老化周期下（240h），剪切试样性能没有明显的下降，保守计算，试样常温（20℃）室内贮存寿命至少为12年。关键词：TH-33；防热涂层；热老化；剪切强度StudyonThermalAgingPropertiesofHeat-resista

2、ntCoatingYanWeixingZhengPeiLiXiaofengZhouYiboMaTianxin(Xi’anChangfengResearchInstituteofMechanismandElectricity,Xi’an710065)Abstract：Basalacceleratingtestsofheat-protectioncoatofTH-33werefinishedat90℃,whicharebasedonthechangeofshearstrengthswithagingtime,accordingtoagingexper

3、ienceformula.Testsresultsshowthattherearenoevidentreductionofshearstrengthsundertheconditionof10agingcycles.Storgelifeofthesamplesisatleast12yearsat20℃bycalculation.Keywords：TH-33；heat-resistantcoating；thermalaging；shearstrength1引言剪切试件采用45#钢材料，粘接前对试片剪切面进行磷化和除油处理。试件形状、尺寸及搭接方法如

4、有机非金属材料在制备、使用及储存过程中，因下图1。空气中的氧化及环境的内外综合因素，使得材料容易[1]发生老化，性能变差。影响高分子材料老化外在因素主要有光照辐射、湿热、酸碱盐、霉菌等。材料老化实验方法大致可分为两种，一种为自然老化试验方法；另一种就是人工加速老化实验方法，即在实验室采用种类不同老化箱进行模拟自然环境条件的某些因素，加以提升，可以较快得到材料的实验结果。此[2，3]次试验就是采用人工加速热老化试验的方法测试。本文介绍了某固体火箭发动机外防热使用的TH-33图1剪切试件防热涂层进行的加速热老化试验。2.2试样制备2实验按照TH-33

5、防热涂料的配制要求，配备涂料150g，放置6～8h，使其溶剂自然挥发并预固化，当2.1试样尺寸涂料变粘稠（相当胶粘剂）时，将涂料涂抹在45#钢作者简介：严伟兴（1987-），助理工程师，高分子材料与工程专业；研究方向：防热隔热材料的研究与应用。收稿日期：2013-12-1246制造技术研究航天制造技术试样搭接面处，凉置30min，搭接粘接，用专用夹具高强度胶粘剂拉伸搭接剪切强度的测定》（这里借用固定。在常温放置24h，然后在80℃加热24h。胶粘剂强度的测试方法）执行。2.3热老化试验贮存期外推计算数据处理依据为有机高分子材在90℃下（预留一组试

6、样作为原始值），对TH-33料寿命估算经验公式：“90℃以下工作（或较长时间防热涂层的剪切试样以不同的试验周期进行热加速储存）的有机聚合物材料，温度每提高8℃，材料寿老化试验。本试验将剪切试样10组放入湿热试验箱，命减半”的方法推算，老化试验的时间和温度公式如升温（升温速率1℃/min）至90±2℃并稳定后，每下：n24h取出一组试样，每组平行5件，10个老化周期，t=2·t'（1）总计240h，待试样全部取出后，分组进行剪切强度的T=T0+n8（2）测试，记录试验结果。式中：t——工作（长贮）时间，h；t'——老化时2.4主要测试设备间，h；n

7、——提高温度8℃的倍数；T0——工作（长贮）温度，℃；T——老化温度，℃。表1设备技术状态项目型号功用状态3结果与讨论高低温交变湿热SDJ-705加速老化试验完好试验箱微机控制电子万能测拉伸强度、扯断伸长3.1老化试验过程及样品的测试数据CMT5204完好试验机率、扯离强度TH-33防热涂层在90℃下的老化周期及其性能测试情况见表2，剪切强度随老化周期变化情况见图2.5试验标准及贮存外推算依据2。TH-33涂层老化试样依据GB7124—86《胶粘剂-表290℃下TH-33防热涂层老化性能测试数据老化时间未处理24h48h72h96h120h144

8、h168h192h216h240h0-15.641-17.672-19.313-17.494-19.395-18.156-19.917-