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消融隔热涂料配方设计原则

时间:2019-04-30 作者:大阳城娱乐app下载官网化学  点击: 337 次
       消融隔热涂层应该具有优越耐高温性能、良好的消融性能和阻隔热传递的性能,在进行配方设计时应紧密结合消融隔热涂层的作用机理和应用环境来确定最优化的涂料配方。作为消融隔热涂层而言,不仅要具有良好的耐温性能,更重要的是良好的消融、隔热性能。涂层消融隔热作用可分为三部分:一是涂层在烧蚀初期低温可分解组分发生消融产生气体小分子,带走大量的热;二是各组分分解残留物之间发生高吸热的化学反应;三是涂层形成低热导率炭化层阻隔热的传递。
       研制的以环氧有机硅树脂为基料树脂,配以低温消融填料、耐高温填料以及助剂等,制备的消融隔热涂层,经过模拟试验和实际应用,在很高温度(火焰、气动等)的作用下,试验前期涂层隔热效果非常明显,例如,乙炔-氧火焰温度1400℃,涂层厚度3.0mm,在15~20s以内样板背面的温度基本不会升高;在20~45s时间段,样板背面温度缓慢升高,呈加速升温状态,升温速度大概为0.5~2.0℃/s,在25s内升温幅度在25~35℃;45s后样板背面温度稳定快速升高,特别是在60s后,温度急速升高,样板背面升温幅度可达80℃以上,即考虑环境温度样板背面可达到100℃以上。
       所以我们认为,涂层消融隔热性能是至关重要的,特别是对于导弹、火箭等发射时,较短时间几秒到几十秒内,对装置防隔热保护非常重要。
       消融隔热涂料在配方设计时应遵循以下原则。
       1.基料树脂应具有良好的耐高温、耐烧蚀性能,以及良好的力学性能和防护性能;
       2.填料在消融隔热涂层中起到无可替代的作用,为了满足涂层隔热、烧蚀性能,应是多种填料配合使用,在不同温度段发挥各自的作用;
       3.在涂料配方设计时应该特别重视添加剂的选择、利用,适当的添加剂可以显著改善涂料及涂层的性能。
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