本發(fā)明涉及固體火箭發(fā)動機(jī)制造技術(shù)，特別涉及固體火箭發(fā)動機(jī)推進(jìn)劑藥柱缺陷修復(fù)技術(shù)。

背景技術(shù)：

在固體火箭發(fā)動機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，丁羥配方固體推進(jìn)劑是目前國內(nèi)外最常用推進(jìn)劑。然而，在固體火箭發(fā)動機(jī)制造過程中，固體推進(jìn)劑藥柱常常會出現(xiàn)一定范圍的物理缺陷。該缺陷的存在必將導(dǎo)致固體火箭發(fā)動機(jī)工作時的時間—壓力曲線的改變，當(dāng)缺陷超出一定范圍值時，時間—壓力曲線超出設(shè)計容許范圍，將導(dǎo)致固體火箭發(fā)動機(jī)工作失敗。因此，當(dāng)缺陷超過設(shè)計規(guī)定的一定范圍值時，要求進(jìn)行修復(fù)。目前，針對丁羥配方固體推進(jìn)劑藥柱物理缺陷，所采用的修復(fù)材料主要有不能燃燒材料和可以燃燒材料。采用不能燃燒材料修復(fù)藥柱缺陷，導(dǎo)致修復(fù)后藥柱起始燃燒表面較設(shè)計值減小，當(dāng)缺陷微小時可采用。采用能燃燒材料修復(fù)藥柱缺陷，能夠有效改觀修復(fù)后藥柱起始燃燒表面較設(shè)計值減小不足。航天工藝1997年第五期第10頁介紹了復(fù)合固體推進(jìn)劑整機(jī)修復(fù)技術(shù)，其中公開了用于修復(fù)已固化的丁羥固體推進(jìn)劑缺陷的三個能夠燃燒的粘結(jié)劑配方，而該粘結(jié)劑配方需在高溫下才能固化。對于已固化的固體推進(jìn)劑藥柱，二次高溫固化將會導(dǎo)致藥柱強(qiáng)度上升，延伸率下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對已固化丁羥固體推進(jìn)劑藥柱物理缺陷，解決需要能夠常溫固化并可燃燒的修復(fù)材料的技術(shù)問題。在本發(fā)明中，采用與原推進(jìn)劑固化粘合劑體系相同的端羥基聚丁二烯+甲苯二異氰酸酯交聯(lián)固化體系，有利于修復(fù)材料與已固化固體推進(jìn)劑粘接交聯(lián)，保證粘接強(qiáng)度；端羥基聚丁二烯+甲苯二異氰酸酯交聯(lián)固化體系中，甲苯二異氰酸酯的異氰酸酯基和端羥基聚丁二烯的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，決定修復(fù)材料的力學(xué)性能；配方中采用需修復(fù)固化推進(jìn)劑藥末可使修復(fù)材料可燃燒，同時也更有益于提高修復(fù)材料固化后的力學(xué)性能；配方中采用炭黑可有效調(diào)節(jié)修復(fù)材料的顏色，使藥柱修復(fù)表面與原推進(jìn)劑表面顏色差距不大，美觀，同時也是可燃燒物質(zhì)。

在修復(fù)材料配方中，實驗顯示，能夠固化的參數(shù)為甲苯二異氰酸酯的異氰酸酯基當(dāng)量：端羥基聚丁二烯的羥基當(dāng)量=0.85～1.25；最佳當(dāng)量比為0.9～1.2；在冬春季節(jié)，當(dāng)量比為0.9～1.0，較好；在夏秋季節(jié)，當(dāng)量比為1.0～1.2，較好。

根據(jù)不同的修要修復(fù)的推進(jìn)劑藥柱，修復(fù)材料重量配比范圍：端羥基聚丁二烯+甲苯二異氰酸酯，105～110份；丙三醇，0.45份；氧化鋅，60～160份；碳黑， 1.5～3.0份；2，4，6-三-（二甲氨基甲基）苯酚，0.5～1.0份；需修復(fù)固化推進(jìn)劑藥末，40份。較為常用的重量配比范圍：端羥基聚丁二烯+甲苯二異氰酸酯，106～108份；丙三醇，0.45份；氧化鋅，80～120份；碳黑，1.5～3.0份；2，4，6-三-（二甲氨基甲基）苯酚，0.7～0.9份；需修復(fù)固化推進(jìn)劑藥末，40份。

修復(fù)材料制作使用方法，包括如下步驟：

步驟一，用整形刀將需要修復(fù)推進(jìn)劑藥柱的缺陷部位修整到目測無尖角、修復(fù)材料料漿易于填充的形狀；用白棉布蘸少量無水乙醇將缺陷部位清理干凈，自然晾干不少于30分鐘；

步驟二，將需要修復(fù)藥柱的已固化的推進(jìn)劑藥塊挫成碎末，過24目篩，裝入準(zhǔn)備好的容器中；

步驟三，將需要的炭黑，過40目篩，裝入準(zhǔn)備好的容器中；

步驟四，將需要的甲苯二異氰酸酯在（17～38）℃條件下保溫48小時以上；

步驟五，將需要的氧化鋅用搪瓷盤盛放，放入溫度為（120±10）℃的烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干時間不少于7小時，之后4小時內(nèi)過80目篩，存放入干燥器內(nèi)，應(yīng)在72小時內(nèi)使用；

步驟六，按照修復(fù)材料配方計算的用量，確定端羥基聚丁二烯使用量和配料容器，將端羥基聚丁二烯稱入容器中；再將氧化鋅稱入容器中，氧化鋅加料用分次加入方式，用釬子將端羥基聚丁二烯和氧化鋅攪拌均勻；再將丙三醇加入容器中，用釬子攪拌均勻；再將2，4，6-三-（二甲氨基甲基）苯酚加入到容器中，用釬子攪拌均勻，形成料漿；

步驟七，在步驟六的容器中的料漿中，加入步驟二準(zhǔn)備好的藥末，用釬子攪拌均勻；

步驟八，在步驟七的容器中的料漿中，加入步驟三準(zhǔn)備好的炭黑，少量逐步加入，一邊加一邊用釬子攪拌均勻，同時目測料漿與需要修復(fù)的推進(jìn)劑藥柱或藥塊顏色對比，當(dāng)目測顏色一致時，停止加入炭黑，用釬子攪拌均勻；

步驟九，在步驟八的容器中的料漿中，加入步驟四準(zhǔn)備好的按配方計算量的甲苯二異氰酸酯，用釬子攪拌均勻；

步驟十，用料鏟將步驟九配制好的修復(fù)料漿填充推進(jìn)劑藥柱缺陷部位，將填入缺陷部位的料漿壓實；非整形面要求修復(fù)材料與藥柱型面平齊且光滑，整形面要求修復(fù)材料高出藥柱型面（1～5）毫米；

步驟十一，推進(jìn)劑藥柱缺陷修復(fù)后，常溫固化24小時后，缺陷在非整形面的，用砂紙將缺陷部位的修復(fù)材料打磨平滑，用白棉布蘸少量無水乙醇將缺陷部位涂搽到與藥柱表面顏色目測接近；缺陷在整形面的用整形刀將缺陷部位高出藥柱型面的多余修復(fù)材料修整到與藥柱型面平齊。