箭之類的高速飛行器，其發(fā)動(dòng)機(jī)殼體必須有高性能的外防熱涂層，這種外防熱涂層不僅要能夠承受最大馬赫數(shù)達(dá)9左右的飛行速度對(duì)其表面的強(qiáng)烈沖刷，而且還需要承受由于氣動(dòng)加熱而引起的上千度的高溫。

    同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間的工作過(guò)程中這種外防熱涂層還需具有良好的隔熱性能，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。隨著新型高性能飛行器飛行速度的不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)殼體承受的熱環(huán)境日趨惡劣，主要表現(xiàn)為熱流密度加大，氣動(dòng)沖刷嚴(yán)重，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體外防熱涂層提出了更高的要求。西安航天化學(xué)動(dòng)力廠采用一種以室溫固化高強(qiáng)度硅橡膠為基體材料，加入耐燒蝕和隔熱等填料的涂料材料，在某戰(zhàn)術(shù)火箭上取得較好的防隔熱性能。

    他們所用的涂層材料的基本性能為：密度1.14~1.23g/cm³；拉伸強(qiáng)度2.50~3.00MPa；延伸率120~160%；剪切強(qiáng)度2.00~2.45MPa；扯離強(qiáng)度2.1~2.56MPa；熱導(dǎo)率0.28~0.30W?（m?k）^-1；比熱容1.50~1.70kJ?（kg?K）^-1。

    對(duì)噴涂不同厚度涂層的試樣與無(wú)涂層試樣進(jìn)行電弧風(fēng)洞對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，風(fēng)洞試驗(yàn)后涂層試樣表面有部分剝蝕，表面顏色變淺，0.5mm涂層表面的質(zhì)量燒蝕率低于0.1，相對(duì)于無(wú)涂層試樣，降溫幅度達(dá)到300°C；0.8mm涂層表面的質(zhì)量燒蝕率在0.1左右，相對(duì)于0.5mm厚涂層試樣，涂層的質(zhì)量燒蝕率增大，燒蝕過(guò)程中帶走的熱量增加，試樣的背壁溫度更低，相對(duì)于無(wú)涂層試樣涂層降溫幅度可達(dá)到350°C。

    不同厚度的涂層，試樣的質(zhì)量燒蝕率隨涂層厚度的增加而增大，背壁溫度呈下降趨勢(shì)，主要是因?yàn)楸砻娣罒嵬繉釉跓崃髯饔孟掳l(fā)生分解、熔化、蒸發(fā)、升華等多種吸熱和散熱的物理和化學(xué)變化，以自身的質(zhì)量燒蝕帶走大量熱量，阻止了熱量進(jìn)一步向試樣內(nèi)部傳遞，從而達(dá)到防隔熱目的。從試驗(yàn)結(jié)果可知，0.8mm厚涂層相對(duì)于0.5mm厚涂層，試樣背壁溫度可降低20~70°C，但涂層質(zhì)量為消極質(zhì)量，對(duì)飛行器的飛行不利。由于0.5mm厚涂層已經(jīng)可以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的防隔熱要求，從減少發(fā)動(dòng)機(jī)的消極質(zhì)量的角度考慮，取0.5mm厚涂層更為適宜。

    發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)總裝過(guò)程中，涂層有兩種工藝過(guò)程：中溫固化和室溫固化。針對(duì)兩種工藝對(duì)比試驗(yàn)表明，室溫固化涂層質(zhì)量燒蝕率比中溫固化的略高，試樣背壁溫度低40~50°C。這是因?yàn)橹袦毓袒繉颖仁覝毓袒繉庸袒瘻囟雀撸宦?lián)密度較大，在風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中涂層不易產(chǎn)生燒蝕，故質(zhì)量燒蝕率較低，背壁溫度也就高一些。

    另外，試驗(yàn)還表明，硅橡膠耐燒蝕防熱涂層修補(bǔ)后與未修補(bǔ)涂層防隔熱性能相當(dāng)。這是因?yàn)樾扪a(bǔ)區(qū)域在修補(bǔ)完成后略高于未修補(bǔ)區(qū)域，在電弧風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程中，高出的部分首先受到熱流的沖刷，造成涂層的部分燒蝕；待高出部分與未修補(bǔ)區(qū)域平齊后，整個(gè)試樣表面被熱流均勻沖刷形成燒蝕層，產(chǎn)生整個(gè)試樣的燒蝕。

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