Теплозащитный материал


 


Владельцы патента RU 2404209:

Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)

Изобретение относится к теплозащитным материалам, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении, и способны к экологически чистой утилизации в составе изделия. Теплозащитный материал выполнен из сформированного слоя арамидного волокна нетканой структуры с диаметром волокна от 1 до 10 нм, проложенного между двумя слоями резиновой смеси на основе этилен-пропилендиенового каучука с последующей вулканизацией в составе изделия. Изобретение позволяет за счет использования нового нановолокнистого наполнителя решить проблему его утилизации по окончании жизненного цикла изделия. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе теплостойких этилен-пропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении.

Известен теплозащитный материал АР-998 ТУ 38.1051211-83-прототип. Известный материал представляет собой композицию, включающую армирующий теплостойкий наполнитель из ткани асбестовой АЛТ-6 ГОСТ 6102-72 с 2-х сторонней обкладкой резиновой смесью на основе синтетического этилен-пропилендиенового каучука марки 51-2110 ТУ 38.10551177-88.

Существенным недостатком известного материала является то, что в процессе утилизации (термообезвреживания) изделий, завершивших срок эксплуатации, остается зольный остаток асбестовой пыли (1 класс опасности), который по экологическим показаниям подлежит либо захоронению, либо вторичной переработке до технических показателей, позволяющих его использование в производстве асбестотехнических изделий.

К этому недостатку добавляются и другие:

- сложность технологии получения резино-армированного материала в связи с необходимостью приготовления специального клея из резины 51-2110 методом набухания в толуоле (токсичный органический растворитель, 3 класс опасности);

- низкое относительное удлинение теплозащитного материала АР-998, что ухудшает характеристики деформативного изделия в целом.

Технической задачей изобретения является устранение указанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что теплозащитный материал, способный к экологически чистой утилизации в составе изделия авиа-, ракетостроения, выполнен из сформированного слоя арамидного волокна нетканой структуры с диаметром волокна от 1 до 10 нм, проложенного между двумя слоями резиновой смеси на основе этилен-пропилендиенового каучука с последующей вулканизацией в составе изделия.

Введение арамидного волокна позволяет осуществить реализацию экологически чистого процесса утилизации в составе изделия (без зольного остатка асбеста) и совокупности улучшенных физико-механических показателей заявленного защитного материала.

На чертеже приведена дериватограмма арамидного волокна, где

ТО - кривая уноса массы;

DTG - скорость уноса массы;

DTA - скорость изменения энтальпии.

Теплозащитный материал изготавливают методом дублирования на столах с обогревом от 50 до 60°С. Полотно арамидного волокна нетканой структуры («путанка») предварительно замачивают в спирто-ацетоновой смеси (соотношение 1:1), высушивают на воздухе в течение от 30 до 40 мин и прокладывают между двумя слоями резиновой смеси 51-2110 (толщина слоя от 0,6 до 1 мм), поджимают прикатным роликом с усилением не более 0,5 МПа. После чего сдублированный по вышеуказанной технологии теплозащитный материал (АРМ-НТ-998) подлежит раскрою на заготовки для размещения в сборочных единицах (днищ, законцовок, крышек) согласно техническим требованиям конструкторской документации.

Вулканизация теплозащитного материала обеспечивается самостоятельно по совмещенному режиму с другими теплозащитными материалами в составе сборочных единиц при температуре от 145 до 155°С и давлении Р≥1,0 МПа. Сравнительная оценка физико-механических и теплофизических характеристик представлена в таблице.

При термическом разложении арамидного волокна (чертеж) характеристическая температура разложения соответствует 500°С. Арамидное волокно, разлагаясь на низкомолекулярные компоненты, улетучивается, а остаток представляет собой мелкодисперсный углеродный продукт, осаждаемый на коксе теплозащитного материала.

Применение в теплозащитном материале нового нановолокнистого наполнителя вышеприведенного состава позволяет решить проблему его утилизации по окончании жизненного цикла изделия.

Наименование показателей Материал
АР-998 АРМ-НТ-998
1 Плотность, кг/м3 1100 900-1000
2 Относительное удлинение, %
по основе, ≥ 8 410
(при толщине резины 1 мм)
по утку,≥ 10 260
(при толщине резины 0,6 мм)
3 Коэффициент теплопроводности, λ, Вт/м·К 0,29 0,142
4 Коэффициент температуропроводности, a·107 м2/c 1,59 0,85-1,20
5 Удельная теплоемкость, кДж/кг·К 1,66 1,75
6 Остаток при терморазложении, г/м2 340 0

Таким образом, экологически более чистый теплозащитный материал, включающий термостойкий армирующий наполнитель из арамидного волокна нетканой структуры, обладает, наряду с экологическими преимуществами, улучшенными техническими показателями, приведенными в таблице.

Теплозащитный материал, способный к экологически чистой утилизации в составе изделия авиа-, ракетостроения, выполненный из сформированного слоя арамидного волокна нетканой структуры с диаметром волокна от 1 до 10 нм, проложенного между двумя слоями резиновой смеси на основе этилен-пропилендиенового каучука с последующей вулканизацией в составе изделия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям охлаждаемых силовых стенок различных машин и аппаратов, подвергающихся значительным тепловым нагрузкам, а именно к конструкциям стенок высокотемпературных воздушно-газовых трактов воздушно-реактивных двигателей, ЖРД, тепловых реакторов, различного типа котлов и теплообменников.

Изобретение относится к средствам защиты возгораемых или разрушающихся от механических воздействий удара или вибрации объектов и может быть использовано при хранении или транспортировке взрывчатых веществ.

Изобретение относится к созданию материала для тепловой защиты и может быть использовано в авиакосмической технике, машиностроении, строительстве и других областях.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов, используемых для соединения трубопроводов различных диаметров.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов, используемых для соединения трубопроводов различных диаметров.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тепло-гидроизолированных переходов, а также самим конструкциям тепло-гидроизолированных переходов, используемых для соединения трубопроводов различных диаметров, а также присоединения ответвления с одновременным переходом от одного диаметра трубопровода к другому.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к корпусам твердотопливных ракетных двигателей из композиционного материала. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях корпусов ракетных двигателей на твердом топливе. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к корпусам ракетных двигателей на твердом топливе, изготовляемым из композиционного материала. .

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано в ракетных двигателях твердого топлива (РДТТ) с зарядами из смесевых топлив, скрепленными со стенками корпуса двигателя с помощью защитно-крепящего слоя.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к корпусу ракетного двигателя твердого топлива, изготовляемому из композиционного материала. .

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке корпусов из композиционных материалов ракетных двигателей на твердом топливе. .

Изобретение относится к конструкциям ракетных двигателей на твердом топливе и может быть использовано при проектировании скрепленного с корпусом двигателя заряда из смесевого твердого топлива.

Изобретение относится к области изготовления оболочек из композиционных материалов и может найти применение в конструкциях корпусов ракетных двигателей твердого топлива, выполненных из полимерных композиционных материалов.

Изобретение относится к ракетной технике, в частности к ракетным двигателям твердого топлива. .

Изобретение относится к области разработки способов крепления заряда смесевых ракетных твердых топлив с корпусом ракетного двигателя для использования в ракетах различного назначения.
Наверх