固体推进剂作为武器的动力源,具有较高的能量,在燃烧过程中生成大量高温、高压、高速气体,为了缓解燃烧气体产物对发动机壳体的热侵蚀作用,保证在推进剂燃烧过程中发动机壳体具备其结构完整性,就对应用于发动机壳体与推进剂药柱之间的包覆层材料提出了耐烧蚀、抗冲刷和隔热等要求。本文在传统的丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶包覆体系外,探索一种基于EVA、LDPE、EPDM的具备热收缩特性的耐烧蚀包覆材料。本文分析了实现包覆层材料耐烧蚀性能的途径,与传统高分子阻燃要求不同,推进剂包覆层材料的应用环境更加严苛,在超过3000℃的高温环境下,受到高压高速气流的热侵蚀和热冲刷,因此耐烧蚀性能的实现主要基于材料在高温下生成的炭质层,包覆层材料在高温燃气流作用下发生热解,生成物理和化学稳定的炭质层,炭质层能够延缓高温气体燃烧产物对壳体的热侵蚀作用,而阻燃填料的用途是使材料在高温条件下受热分解尽可能多的转化为不燃性的单质碳,并且在其作用下生成结构更加致密、热稳定性更佳、且具备一定强度的炭质层,从而保证该炭质层在高速气流冲刷下仍旧能够保持一定的结构完整性。本文研究了磷氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、成炭剂、芳纶纤维对包覆材料耐烧蚀性能的影响,并利用多种组分的协效作用,优化了材料的耐烧蚀性能。通过氧-乙炔烧蚀试验和热重分析试验表明,性能较好的阻燃填料为聚磷酸铵、白炭黑、钡酚醛树脂、芳纶纤维。通过正交试验确定了各组分的含量,其中添加聚磷酸铵24份,白炭黑16份,芳纶纤维6份,钡酚醛树脂16份时,包覆层材料的耐烧蚀性能最佳,其线性烧蚀率为0.086mm/s。本文还通过在一定气氛、一定温度下对硅橡胶进行热处理,制备得到杂化硅材料,该杂化硅材料属于一种有机无机杂化材料,红外光谱表明有机组分含有甲基、乙烯基等,无机组分为二氧化硅、单质碳、碳化硅,具有很好的热稳定性,热重分析测试温度到1000℃时残重达到88%。用其取代白炭黑作为硅系阻燃剂制备得到的包覆层材料,由于有机组分的存在使得其与基体材料的相容性更高,断裂延伸率得到明显的改善,由82%提高到231%;同时由于单质碳、碳化硅的存在,材料的耐烧蚀性能进一步提高,线性烧蚀率达到0.053mm/s,且烧蚀后生成的炭质层中N含量更高,炭质层孔隙率更低,孔隙尺寸更小,使得包覆层材料在高温高压气流作用下具备更好的抗热侵蚀的作用,故耐烧蚀性能更佳。