未老化NEPE推進劑/襯層粘接試件拉伸失效模式研究①

陳 剛，王小英，張 雪

(1.西北工業大學 燃燒、熱結構與內流場重點實驗室，西安 710072;2.中國航天科技集團公司四院四十二所，襄陽 441003;3.北京理工大學材料科學與工程學院，北京 100081)

0 引言

推進劑/襯層的粘接本質上是一種界面現象，粘接過程是界面物理和化學的變化過程。國內外學者已經提出過潤吸附理論、化學鍵理論、擴散理論、電子理論、弱邊界層理論和機械結合理論等［1］，試圖探索粘接現象的本質，分析界面失效的根本原因，并從多種宏觀和微觀途徑進行觀測和改進。

Gustavson等［2］通過全反射紅外光譜分析得出常溫測試時，不管是在拉伸還是剝離測試模式下，推進劑/襯層粘接試樣總是在界面附近推進劑內發生內聚破壞。推進劑內聚強度是粘接體系的薄弱環節，但未指出其余溫度(如高溫或低溫)下該結論是否適用。吳豐軍［3］通過分析不同組成的NEPE推進劑/襯層粘接界面老化前后細觀力學性能、結構變化規律，初步提出NEPE推進劑/襯層粘接界面失效模式，并指出失效模式與粘結界面高模量層及N元素含量變化緊密相關。但該文著重于從宏觀上觀測推進劑/襯層標準試件失效模式，且也局限于常溫測試。吳豐軍［4］還利用超聲波掃描顯微鏡SAM探測NEPE推進劑/襯層界面，獲得了界面層厚度信息，并采用納米壓痕儀進行了驗證，獲得推進劑/襯層界面細觀信息。

拉伸過程中，推進劑/襯層界面裂紋擴展直至失效的過程，對認識推進劑/襯層不同溫度下的失效機理很有益處。……