关于航天用高聚物介绍

[拼音]：hangtianyong gaojuwu

[外文]：polymers for astronautics

适应航天工作条件的一类耐高温、耐腐蚀和高强度的高分子合成材料。根据各种飞行器的工作条件和环境，所采用的聚合物材料主要有下列几种：

导dd头和各种飞行器高速再入大气层时，由于空气动力摩擦，使再入体表面产生5000～10000℃的温度，烧蚀材料就是为克服这种高温热障问题而发展起来的一种防热材料。烧蚀材料一般多采用耐高温的增强塑料。

为了减轻航天飞行器的重量，各种飞行器多采用碳纤维增强的复合材料作为一部分主承力结构材料。固体火箭发动机的壳体采用缠绕的玻璃纤维－环氧树脂复合材料，也可用芳纶纤维(Kevlar-49)代替复合材料增强剂玻璃纤维。碳－环氧复合材料除有高的比强度、比刚度外，还有突出的尺寸稳定性，可广泛用于人造卫星各部位，如卫星的本体结构、仪器设备的支承桁架、天线反射器结构、太阳电池基板、卫星的伸出杆和高压容器等。远程或洲际导d的级间段、过渡段、仪器舱和稳定裙已经在试验采用这种材料。以碳－环氧复合材料代替轻金属材料，一般可减轻约三分之一的重量。

一般分为三类：双基推进剂、改性双基推进剂和复合推进剂（见高聚物固体推进剂）。

根据密封的介质和工作条件的不同，选用的密封材料也不同。如战略导d用的可贮存推进剂中发烟硝酸、四氧化二氮等氧化剂系统，一般使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、氟塑料－46、羧基亚硝氟橡胶、全氟聚醚橡胶等；而混肼、偏二甲基肼等燃料系统一般使用丁基橡胶、乙丙橡胶；油类介质的密封材料一般使用氯丁橡胶和丁腈橡胶；泵轴的密封材料一般使用石墨增强聚四氟乙烯；卫星或飞船上所使用的密封材料多选用各种硅橡胶，如苯基乙烯基硅橡胶。

导d、卫星等飞行器在工作过程中会产生强烈的宽频带随机振动。使用吸振材料可抑制振动的放大，改善和控制振动环境。吸振材料可以用粘d性高分子材料制成(见高聚物吸振材料)，如丙烯酸辛酯（或丙烯酸丁酯）－乙酸乙烯酯共聚物。近年来发展的互穿网络聚合物是一种阻尼减噪声的新材料。

近年来，航天和航空技术发展了多种不同性能的胶粘剂，特别是连接承力构件的结构胶粘剂的发展尤为迅速。主要的航天用胶粘剂有：

（1）常温常压触变性胶粘剂，采用环氧树脂、邻苯二甲酸二丁酯和白炭黑；

（2）中温固化结构胶粘剂，采用酚醛树脂、环氧树脂和玻璃粉；

（3）电缆、导线或电子仪器的密封连接和灌注用胶粘剂，常用环氧树脂、环氧树脂－丁腈橡胶等（见高分子胶粘剂）。

在航天工业中常用的涂料主要有几种：

（1）耐高温绝缘涂层，以酚醛－环氧和钛酸乙酯改性环氧为代表；

（2）耐高温漆，常用有机硅加铝粉或苯基有机硅树脂；

（3）隔热涂层，一般用酚醛树脂、环氧树脂加石棉、云母、钛白粉、二氧化硅、氧化铁等各种填料；

（4）防潮湿、防盐雾和防霉菌的三防涂层，一般采用高聚物的氯化物，如偏二氯乙烯－氯乙烯清漆或过氯乙烯－氯化橡胶磁漆；

（5）辐射涂层，一般用硅橡胶加各种填料等；

（6）防火涂层，有发泡型和非发泡型两种，前者以氯乙烯－偏二氯乙烯共聚物为基础，后者以氯化醇酸树脂或氯化橡胶和醇酸树脂混合物作为基础；

（7）耐磨涂层，一般采用摩擦系数小的二硫化钼、聚四氟乙烯、石墨等为填料，以环氧树脂为胶粘剂。也有以聚四氟乙烯为基体，加入石墨、二硫化钼填料制成的。其他如船底涂层、电气绝缘涂层、发光荧光涂层、高温涂料也采用高分子材料。

常以聚四氟乙烯塑料作烧蚀条件下的介电材料，聚酯薄膜镀金属铝作隔热材料、热辐射材料和防突然袭击用的诱饵材料。酚醛树脂、聚氨酯、聚酰胺泡沫材料常用作绝热和复合结构的填充材料。