- Tytuł:
-
Termoochronne zabezpieczenia infrastruktury polimerowymi kompozytami proszkowymi o właściwościach ablacyjnych
Thermo-protective infrastructure protection by polymer pulveraceous composites about ablation properties - Autorzy:
-
Kucharczyk, W.
Opara, T.
Kula, P. - Tematy:
-
budowa i eksploatacja maszyn
kompozyty polimerowe
osłony i powłoki ablacyjne
napełniacze wysokotopliwe
materiały termoochronne
machine building and exploitation
polymer composites
ablative shields and coats
highfusible fillers
thermoprotective materials - Pokaż więcej
- Wydawca:
- Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/211152.pdf Link otwiera się w nowym oknie
- Opis:
-
Polimerowe kompozyty ablacyjne można wykorzystać w projektowaniu pasywnych zabezpieczeń ogniotrwałych konstrukcji nośnych budowli wielkokubaturowych, tuneli komunikacyjnych oraz pomieszczeń dla ludzi. Kształtowanie ablacyjnych właściwości termoochronnych polega na poszukiwaniu komponentów o dużym cieple właściwym cρ(t) i dużej gęstości ρ oraz o niskim współczynniku przewodzenia ciepła λ(t) (czyli małej dyfuzyjności cieplnej) α(t). Takie właściwości mogą mieć proszkowe kompozyty polimerowe z wysokotopliwymi napełniaczami ceramicznymi, np. z: węglikiem krzemu SiC, tlenkiem aluminium Al₂O₃, roztworem stałym węglika wolframu z węglikiem tytanu WCTiC lub proszkiem wolframu W. Omówiono założenia do konstytuowania ablacyjnych właściwości termoochronnych osłon autonomicznych o osnowie fenolowo-formaldehydowej F-F oraz powłok wytworzonych na bazie żywicy epoksydowej E modyfikowanych wysokotopliwymi napełniaczami proszkowymi. Przeprowadzone badania ukazały wpływ poszczególnych komponentów na właściwości ablacyjne: średnią szybkość ablacji να [μm/s], względny ablacyjny ubytek masy Uα [%], temperaturę tylnej powierzchni ścianki próbki izolującej ts [°C] wykonanej z badanego kompozytu. Przedstawiono także wyniki badań ciepła właściwego cρ(t) oraz prób TG i DTA przeprowadzonych dla wybranych kompozytów. Kompozyty fenolowo-formaldehydowe wykazują niższe, niż kompozyty epoksydowe, ablacyjne właściwości termoochronne (να, ts, cρ(t)), są jednak bardziej stabilne termicznie (TG, DTA), charakteryzują się niższym ubytkiem masy Uα oraz wyższą wytrzymałością doraźną Rm - czyli cechy istotne w przypadku osłon autonomicznych. Jednoczesne zwiększenie zawartości karborundu SiC i proszku wolframu W poprawia wszystkie właściwości ablacyjne kompozytów.
Ablation materials are useful in all kinds of thermo-protective systems to design shields and coats - not only in space shuttles and missile constructions, but in civil applications too. The results of research should be used for fire protection of modern building constructions and in tunnels designing and it can be used also to protect people. The ablative composites have better thermo-protective properties when the components have the high density ρ, the high heat capacity cρ(t), and the small thermal conductivity λ(t), so the small thermal diffusivity α(t), too. These conditions could be kept by polymer resins with ceramic high-fusible fillers. For example: SiC, Al₂O₃ WCTiC or tungsten powder W. The ways of modification of thermo-protective ablative properties of polymer autonomic shields (with phenolic-of formaldehyde matrix F-F) and paint coats with the epoxy matrix E by highfusible fillers were presented. The research carried out on this project is an attempt to explain the effect of ablation material components on the average linear rate of the ablation να, the mass waste Uα, and back side temperature of the specimen ts. One represented also the research results of the heat capacity cρ(t) and the tests TG and DTA of chosen specimens. Phenolic-of formaldehyde composites have worse thermo-protective ablation proprieties [να, ts, cρ(t)] than epoxy. However, F-F composites have better thermal stability (TG, DTA) and they have the lower Uα and the higher Rm than epoxy have, and these are essential guilds in the case of autonomous shields. Simultaneous use of the higher contents of SiC and tungsten powder W improves all ablation proprieties of composites. - Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł