试验件由无装药弹体和不同厚度阻燃隔热复合涂层组成。本次试验根据试验件涂层厚度分为3 个状态：1＃（8 mm）、2＃（8 mm）、3＃（6 mm），试验弹由壳体和端盖组成，壳体厚度为8 mm，端盖厚度为10 mm，壳体与端盖之间由螺纹连接，如图10 所示。

参照美军标MIL-STD-2105D 对火烧试验的加载条件，火焰需完全包覆试验件，且在点火30 s 内火焰温度达823 K，试验过程中火焰温度保持在823～1 123 K 之间，因此，选用高温燃气喷管进行快速烤燃试验，示意图如图11 所示。该燃气喷管装置共有3 个火焰喷管，通过仪器可精确地调控每个喷管的火焰温度、热流量等，本次试验以1 200 ℃的温度对试验件进行恒定加热，加热时间为20 min。在弹体内壁安装热电偶，通过检测壳体内壁温度随时间的变化过程确定该涂层材料的实际热防护效果。

图12 给出了试验件壳体内表面温度随时间的变化趋势。可以看出，涂层厚度越厚，试验件壳体内壁面的温度越低，且其升温速率越慢。对于6 mm 涂层试验件，在加热10 min 时其内壁面温度约为100 ℃，当加热时间达15 min 时，其内壁面温度约为150 ℃，可以看出，对于炸药发生反应时的温度来说，6 mm该种复合涂层材料已具备足够的热防护性能。

图10　无装药试验件

（a）1＃；（b）2＃；（c）3＃(www.daowen.com)

图11　高温燃气喷管试验示意

图12　试验件壳体内表面温度随时间的变化趋势

3 发试验件的表面阻燃隔热材料在试验后均发生了龟裂，这主要是涂层受热后发生膨胀所致，如图13 所示。同时，弹体表面均覆盖了一层黑色碳层，该碳层具有较高的红外发射率，可对外部热量进行一定程度的反射，而且碳层在烧蚀过程中还会向外扩散一部分涂层分解产物，同时接受氧化和冲刷等出现表面下降的现象。因此，经过涂层的分解和热发射作用，外界热量被消耗，在这种复杂的热平衡过程中，涂层对基底起到了热保护的作用，进而大大提高了涂层的阻燃隔热性能。

图13　试验后试验件表面涂层状态