Термостабилизирующий материал разового действия

Изобретение относится к материалам, применяемым для создания тепловой защиты элементов электронной аппаратуры в электронной технике. Предлагается термостабилизирующий материал разового действия, выполненный из внутреннего и внешнего слоев при соотношении слоев 10:1 массовых долей. Внутренний слой в качестве активного компонента с эндотермическим эффектом разложения содержит малоновую кислоту, катализатор борный ангидрид, а также нитрид бора, этилсиликат, при следующем соотношении компонентов, мас.%: малоновая кислота 80-85; борный ангидрид - 8-10; нитрид бора - 2-3; этилсиликат - остальное. Внешний слой содержит карбонат лития и этилсиликат, при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбонат лития - 80-85; этилсиликат - остальное. Технический результат - расширение интервала термостабилизации за счет теплоаккумулирующего материала, сочетающего эндотермический эффект плавления и эндотермический эффект разложения. 3 табл.

 

Изобретение относится к материалам, применяемым для создания тепловой защиты элементов электронной аппаратуры в электронной технике.

Известен теплоаккумулирующий материал разового действия (а.с. 1717614, бюл. №9, 07.03.1992 г.) на основе вещества с эндотермическим эффектом разложения полиформальдегида и полимерного связующего эпоксидной смолы.

Недостатком этого материала является образование токсичных веществ при разложении материала.

Заявителям и авторам неизвестны термостабилизирующие материалы на основе малоновой кислоты.

Задачей изобретения является обеспечение защиты модуля памяти бортового регистратора полетной информации от тепловых воздействий.

Техническим результатом изобретения является расширение интервала термостабилизации за счет теплоаккумулирующего материала, сочетающего эндотермический эффект плавления и эндотермический эффект разложения.

Технический результат достигается тем, что термостабилизирующий материал разового действия выполнен из внутреннего и внешнего слоев. Внутренний слой в качестве активного компонента содержит малоновую кислоту, катализатор борный ангидрид, а также нитрид бора, этилсиликат, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

малоновая кислота 80-85

борный ангидрид - 8-10

нитрид бора - 2-3

этилсиликат - остальное,

внешний слой содержит карбонат лития и этилсиликат, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

карбонат лития - 80-85

этилсиликат - остальное,

при соотношении внутреннего и внешнего слоев 10:1 массовых долей.

Термостабилизирующий материал разового действия во внутреннем слое содержит в качестве разлагающегося вещества малоновую кислоту, которая последовательно проявляет эндотермический эффект плавления при температуре 90-125°С и эндотермический эффект разложения при температуре 140-190°С при каталитическом действии борного ангидрида на углекислый газ, воду и недокись углерода, при этом часть малоновой кислоты разлагается до уксусной кислоты, которая связывается карбонатом лития, находящимся во внешнем слое, с образованием ацетата лития и углекислого натрия.

Использование в качестве разлагающегося вещества малоновой кислоты продлевает время действия термостабилизирующего эффекта, так как идет поглощение тепла при последовательном плавлении и разложении, это расширяет и температурный интервал действия (85-190°С).

Использование этилсиликата вместо силиконового каучука в качестве связующего неорганической природы придает материалу термическую устойчивость до температуры свыше 1000°С.

Внешний слой материала представлен пленкой из этилсиликата и карбоната лития, который дополнительно обеспечивает термостабилизацию при температуре свыше 1000°С за счет разложения ацетата лития с образованием карбоната лития, который в дальнейшем разлагается с дополнительным эндотермическим эффектом на окись лития и углекислый газ.

Таким образом, совокупность существенных признаков, указанных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.

В табл.1 приведены физико-химические характеристики компонентов термостабилизирующего материала разового действия.

Термостабилизирущий материал разового действия готовят следующим образом: внутренний слой предлагаемого материала получают смешиванием при комнатной температуре борного ангидрида со смесью малоновой кислоты с нитридом бора, полученной простым механическим растиранием, затем добавляют связующее - этилсиликат.

Внешний слой готовят смешиванием карбоната лития и этилсиликата при комнатной температуре.

Пример 1.

Внутренний слой предлагаемого материала получают смешиванием при комнатной температуре 8 г борного ангидрида со смесью 80 г малоновой кислоты с 3 г нитридом бора, полученной простым механическим растиранием, затем добавляют связующее - 9 г этилсиликата.

Внешний слой готовят смешиванием 80 г карбоната лития и 20 г этилсиликата при комнатной температуре. Полученный состав обладает свойствами, приведенными в таблице 2 и 3.

Пример 2.

Внутренний слой предлагаемого материала получают смешиванием при комнатной температуре 9 г борного ангидрида со смесью 82 г малоновой кислоты с 4 г нитридом бора, полученной простым механическим растиранием, затем добавляют связующее - 5 г этилсиликата. Внешний слой готовят смешиванием 83 г карбоната лития и 17 г этилсиликата при комнатной температуре. Полученный состав обладает свойствами, приведенными в таблице 2 и 3.

Пример 3.

Внутренний слой предлагаемого материала получают смешиванием при комнатной температуре 10 г борного ангидрида со смесью 85 г малоновой кислоты с 4 г нитридом бора, полученной простым механическим растиранием, затем добавляют связующее - 1 г этилсиликата. Внешний слой готовят смешиванием 85 г карбоната лития и 15 г этилсиликата при комнатной температуре. Полученный состав обладает свойствами, приведенными в таблице 2 и 3.

В табл.2 и 3 приведены состав и свойства предлагаемого изобретения.

Таблица 2
номер опыта	Содержание малоновой кислоты, мас.%	Содержание борного ангидрида, мас.%	Содержание нитрида бора, %	Температурный интервал плавления, мас.%	Содержание этилсиликата	Температурный интервал разложения, °С	Суммарный тепловой эффект, кДж/кг
1	80	8	3	95-123	остальное	130-180	684,205
2	82	9	4	92-121	остальное	135-185	686,511
3	85	10	10	90-126	остальное	140-190	689,490

Таблица 3
номер опыта	Содержание бикарбоната лития, мас.%	Содержание этилсиликата, мас.%	Температурный интервал плавления, мас.%	Температурный интервал разложения, °С	Суммарный тепловой эффект, кДж/кг
1	80	20	732-736	850-950	2566
2	83	17	732-736	850-950	2648
3	85	15	732-736	850-950	2702

Термостабилизирующий материал разового действия, характеризующийся тем, что он выполнен из внутреннего и внешнего слоев, внутренний слой в качестве активного компонента с эндотермическим эффектом разложения содержит малоновую кислоту, катализатор борный ангидрид, а также нитрид бора, этилсиликат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

малоновая кислота 80-85

борный ангидрид 8-10

нитрид бора 2-3

этилсиликат остальное,

внешний слой содержит карбонат лития и этилсиликат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

карбонат лития 80-85

этилсиликат остальное,

при соотношении внутреннего и внешнего слоев 10:1 массовых долей.