固液火箭发动机钨渗铜喉衬的烧蚀形貌及性能研究

摘要

以固体和液体混合燃料作为推进动力的固液火箭发动机具有特殊的高温、高压、氧化、粒子冲刷的燃烧环境.钨渗铜是一种自发汗冷却型高温材料,常用于发动机喷管的耐烧蚀部件.采用高温烧结-熔渗法制成钨渗铜合金喉衬,通过固液火箭发动机地面热试车考核,结果表明,钨渗铜喉衬在固液火箭发动机中最大平均线烧蚀率为0.151 mm/s.喉衬不同部位的形貌与烧蚀环境有关:收敛部分大量燃气组分以颗粒形态附着并形成层状结构;喉部区域包含燃气组分颗粒堆积和钨渗铜基体裸露两种形态;扩张部分形成均匀的烧蚀表面.收敛部分检出大量燃料元素(Al、Mg);喉部存在W和Cu的区域,其它区域为燃料粒子沉积;扩张部分存在大量背衬材料中引入的Si.