[发明专利]一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺

权利要求书

1.一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：按以下步骤进行：

一、形状记忆聚合物或形状记忆聚合物复合材料的前处理：调节形状记忆聚合物组分比例或向形状记忆聚合物内加入增强材料，加入增强材料的含量占总质量的3％～10％，得到改进的形状记忆聚合物或形状记忆聚合物复合材料；

二、制备内孔燃烧药柱结构的芯模：将步骤一得到的形状记忆聚合物或形状记忆聚合物复合材料采用浇注工艺固化成固态的内孔燃烧药柱结构芯模的初始形状；进而，将温度升高至75℃-100℃，借助于外部辅助刚性模具作用，施加压力0.02MPa-0.1MPa变形至最终状态的药柱芯模形状，保持压力然后降温；待温度降为室温后，撤去压力，模具保持为临时工作形态，即药柱结构的最终工作状态；

三、芯模快速脱模：将步骤二制备的芯模进行加热刺激或光刺激，形状记忆聚合物或形状记忆聚合物复合材料药柱芯模由最终工作状态恢复成初始状态，模具表面与固化的药柱表面产生脱离，从而实现芯模的快速脱模；

步骤一得到的改进的形状记忆聚合物或形状记忆聚合物复合材料具有以下性质：在40℃-48℃可以保持临时形状，在52℃-60℃可以回复最初形状，变形能力不小于50％，芯模壁厚在2-10mm之间；

当药柱成型温度位于40℃-80℃，使用聚氨酯形状记忆聚合物、环氧类的形状记忆聚合物或苯乙烯类形状记忆聚合物；当药柱成型温度位于120℃-200℃，使用氰酸酯类形状记忆聚合物、双马来酰亚胺形状记忆聚合物或聚酰亚胺形状记忆聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：所述的形状记忆聚合物材料为聚氨酯形状记忆聚合物、环氧类的形状记忆聚合物、苯乙烯类形状记忆聚合物、氰酸酯类形状记忆聚合物、双马来酰亚胺形状记忆聚合物、聚酰亚胺形状记忆聚合物中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：步骤一所述的增强材料为碳纳米颗粒、炭黑、短纤维、聚氨酯类纤维、高弹性纤维或织物。

4.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：所述芯模为圆管形、星形或压力瓶形。

5.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：步骤三加热刺激为热空气加热或电加热刺激；所述热空气加热的温度为52℃-60℃，电加热刺激为经电阻在1欧姆-500欧姆之间的电阻膜加热至温度为52℃-60℃的刺激。

6.根据权利要求5所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：所述热空气加热为利用高温干燥箱、热压罐或热风枪进行加热。

7.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：步骤三光刺激为波长在1000nm-8000nm之间的红外光刺激。

8.根据权利要求1所述的一种固体火箭发动机内孔燃烧药柱制备及安全快速脱模工艺，其特征在于：所述芯模为一个或多个相互不连通的芯模的组合。