RU2263090C1 - Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики - Google Patents
Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263090C1 RU2263090C1 RU2004106853/03A RU2004106853A RU2263090C1 RU 2263090 C1 RU2263090 C1 RU 2263090C1 RU 2004106853/03 A RU2004106853/03 A RU 2004106853/03A RU 2004106853 A RU2004106853 A RU 2004106853A RU 2263090 C1 RU2263090 C1 RU 2263090C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- shell
- production
- impregnation
- hours
- Prior art date
Links
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к изготовлению антенных обтекателей ракет, и может найти применение в машиностроительной и других областях промышленности при создании изделий, обладающих высокой прочностью в сочетании с радиопрозрачностью во всем диапазоне температур эксплуатации. Технический результат изобретения - получение защитного и упрочняющего слоя на внутренней поверхности обтекателя, который обладает функцией герметичности, влагостойкости и упрочняющим эффектом. Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики включает пропитку внутренней поверхности керамической оболочки ацетоновым раствором смеси кремнийорганической и фенолоформальдегидной смол в соотношении 1:2 соответственно, плотностью 0,940-0,980 г/см3. Полученный слой сушат при комнатной температуре в течение 3-6 часов, затем полимеризуют при температуре 220-240°С в течение 4-6 часов. Пропитку осуществляют методом сообщающихся сосудов в закрытом объеме или методом облива в закрытом объеме. 1 с. и 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к изготовлению антенных обтекателей ракет.
Кроме этого, может найти применение в машиностроительной, строительной и других отраслях промышленности при создании изделий, обладающих высокой прочностью в сочетании с радиопрозрачностью во всем диапазоне температур эксплуатации.
Материалом для изготовления обтекателей, работающих кратковременно при температуре выше 900°С, служит кварцевая керамика, обладающая, кроме хороших стабильных диэлектрических характеристик и стойкости к термоудару, высокой пористостью и недостаточной прочностью.
Известен керамический материал, который содержит в качестве добавки битумные масла [1], которые упрочняют керамику, защищают от коррозии и повышают ее водостойкость, но используемая добавка нерадиопрозрачна и не может быть использована для изготовления изделий типа антенных обтекателей и радиопрозрачных окон. Кроме того, битумные масла не термостойки и при температуре выше 100°С разлагаются с выделением большого количества углеродосодержащих продуктов, в результате чего происходит разупрочнение материала.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ защиты пористой поверхности из неорганического оксидного материала [2], который заключается в пропитке поверхности материала водным или спиртовым раствором алкилтриалкилоксисилана - кремнийорганической смолы линейного строения, с предварительной обработкой поверхности исходного материала паром или водой с Са(ОН)2 для лучшей адгезии и уменьшения пористости.
Недостатком этого способа является то, что используемая кремнийорганическая смола имеет невысокую температуру эксплуатации и начинает деструктировать при температуре 250°С, а образующаяся полимерная пленка не обладает «нулевой» пористостью и, следовательно, необходимой влагостойкостью. Кроме этого, необходима предварительная обработка поверхности паром или горячей водой с гидроксидом кальция Са(ОН)2, а процесс образования защитного слоя трудоемок и требует специального оборудования.
Целью настоящего изобретения является обеспечение герметичности, влагостойкости кварцевой керамики в оболочке антенного обтекателя, а также сокращение технологического цикла за счет исключения предварительной обработки поверхности.
Эта цель достигается тем, что:
1. Способ получения защитного слоя в оболочке антенного обтекателя, включающий пропитку внутренней поверхности керамической оболочки раствором на основе кремнийорганической смолы, отличающийся тем, что пропитку осуществляют ацетоновым раствором смеси кремнийорганической и фенолоформальдегидной смол в соотношении 1: 2 соответственно плотностью 0,94-0,98 г/см3, сушат в течение 3-6 часов при комнатной температуре, затем полимеризуют при 220-240°С в течение 4-6 часов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку осуществляют методом сообщающихся сосудов в закрытом объеме.
3.Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку осуществляют методом облива в закрытом объеме.
Преимуществом предложенного технического решения перед прототипом и аналогом является то, что:
- разработан способ защиты пористой оболочки из кварцевой керамики, выполняющий три функции: упрочнения исходного материала, герметичности и влагостойкости;
- полимерный слой может работать длительно при 400°С и кратковременно при 700°С без изменения диэлектрических характеристик;
- деструкция полимера при работе антенного обтекателя выше 400°С не носит взрывного характера;
- обтекатель радиопрозрачен во всем диапазоне рабочих температур от - 40 до +700°С;
- пропитываемая поверхность не требует предварительной обработки и дорогостоящего оборудования;
- сокращено время технологического процесса.
Глубина пропитки в оболочке обеспечивается временем контакта пропитываемой оболочки и пропитывающего раствора и находится в пределах 0,5-1,0 мм в зависимости от пористости пропитываемой керамики и плотности пропитывающего раствора.
Образовавшийся полимерный слой после полимеризации не растворяется в растворителях и воде, имеет «нулевую» пористость, «нулевое» влагопоглощение и упрочняющий эффект на 30-50%.
Используемая кремнийорганическая смола - продукт ТМФТ (ТУ 6-02-933-74) - тетракс(метилфенилсилоксангидрокси)титан - полимер крестообразного строения с высокой степенью стойкости к термической и термоокислительной деструкциям, имеющий химическое сродство к пропитываемому материалу - кварцевой керамике. Для отверждения кремнийорганической смолы используют либо отвердитель, либо полимер другого класса с образованием сополимера пространственной структуры.
Главная цепь молекулы ТМФТ состоит из звеньев - О-Si-O-, т.е. из тех же звеньев, что и молекула диоксида кремния - кварцевой керамики.
Для получения сополимера используется фенолоформальдегидная смола новолачного типа - новолак (ГОСТ 18694-80).
Химическое взаимодействие между кремнийорганической смолой и новолаком (фенолоформальдегидной смолой) происходит благодаря реакционным группам - ОН, которых у молекулы ТМФТ - 4. Продуктом взаимодействия является сополимер трехмерной структуры, работающий длительно при температуре 400°С и кратковременно при 700°С.
Технологический процесс получения защитного слоя оболочки состоит в следующем:
- обезжиривание ацетоном внутренней поверхности керамической оболочки, механически обработанной в размер;
- приготовление ацетонового раствора ТМФТ: новолак в соотношении 1:2 соответственно плотностью 0,94-0,98 г/см3;
- закрепление оболочки в установке (установка для пропитки методом облива или методом сообщающихся сосудов);
- пропитка оболочки в течение 1 минуты;
- выгрузка оболочки из установки;
- сушка на воздухе в течение 3-6 часов в зависимости от плотности пропитывающего раствора;
- полимеризация при температуре 220-240°С в течение 4-6 часов.
Пропитка методом сообщающихся сосудов в закрытом объеме - необходимое условие, т.к. в противном случае весь раствор выльется наружу. При пропитке методом облива в закрытом объеме не происходит лавинообразного нарастания плотности пропитывающего раствора, и пропитанная поверхность в обоих случаях не имеет натеков в виде полос.
Примеры конкретного выполнения способа. (Пример 1-3 - пропитка методом сообщающихся сосудов, пример 4-6 - пропитка методом облива).
Пример 1.
Новолак взвесить, размельчить и растворить в ацетоне. Добавить расчетное количество ТМФТ и тщательно все перемешать.
Довести ацетоном смесь новолака и ТМФТ до плотности 0,98 г/см3 и профильтровать.
Оболочку, механически обработанную в размер, обезжирить и закрепить на пунсоне установки для пропитки.
Пропитку оболочки осуществляют методом сообщающихся сосудов. В бачки установки заливают приготовленный раствор и включают двигатель. Бачки с раствором поднимаются вверх и раствор через трубопровод и сливные отверстия поступает в полость между пуансоном и оболочкой. Дойдя до верхнего положения, бачки опускаются вниз, и раствор через сливные отверстия и трубопровод сливается в бачки. Время нахождения пропитывающего раствора в полости и, следовательно, в контакте с внутренней поверхностью оболочки равно 1 минуте.
Оболочку снимают с пуансона, сушат на воздухе 6 часов и помещают в термостат для проведения полимеризации. Температуру поднимают до 220°С со скоростью подъема 2°/мин и выдерживают при этой температуре 6 часов. Охлаждение инерционное до 80°С.
Пример 2
Довести ацетоном смесь новолака и ТМФТ до плотности 0,96 г/см3.
Пропитку оболочки осуществляют методом сообщающихся сосудов, как показано в примере 1.
Сушка на воздухе 4 часа.
Полимеризация осуществляется в термостате.
Температуру поднимают до 230°С со скоростью подъема 2°/мин и выдерживают при этой температуре 5 часов. Охлаждение инерционное до 80°С.
Пример 3
Довести ацетоном смесь новолака и ТМФТ до плотности 0,94 г/см3.
Пропитку оболочки осуществляют методом сообщающихся сосудов, как показано в примере 1.
Сушка на воздухе 3 часа.
Полимеризация осуществляется в термостате.
Температуру поднимают до 240°С со скоростью подъема 2°/мин и выдерживают при этой температуре 4 часа. Охлаждение инерционное до 80°С.
Пример 4
Пропитку оболочки осуществляют методом облива.
Приготовленный раствор смеси новолака и ТМФТ доводят ацетоном до 0,98 г/см3 и сливают его в полиэтиленовый бачок емкостью 3-5 литров.
Оболочку, механически обработанную в размер, обезжиривают, закрепляют в кантователе и герметически закрывают крышкой. Кантователь переворачивают на 180°. Из бачка, вставленного во фланец крышки, ацетоновая смесь новолака и ТМФТ переливается в полость оболочки, при этом воздух из полости вытесняется через отверстие в крышке. Затем кантователь поворачивают на 90° таким образом, чтобы оболочка заняла горизонтальное положение. Оболочку вращают вокруг горизонтальной оси со скоростью 1 оборот в секунду. При такой скорости вращения раствор смеси новолака и ТМФТ тонким слоем обволакивает внутреннюю поверхность оболочки и удерживается на ней в процессе всего времени пропитки за счет центробежной силы. Длительность пропитки - 1 минута.
После пропитки кантователь с оболочкой опускают бачком вниз для того, чтобы раствор из полости оболочки слился в бачок.
Оболочку сушат на воздухе 6 часов.
Полимеризация осуществляется в термостате. Подъем температуры до 220°С производят со скоростью подъема 27 мин и выдерживают при этой температуре 6 часов. Охлаждение инерционное до 80°С.
Пример 5
Довести ацетоном смесь новолака и ТМФТ до плотности 0,96 г/см3. Пропитку оболочки осуществляют методом облива, как показано в примере 4, в течение 1 минуты.
Оболочку сушат на воздухе 4 часа.
Полимеризация осуществляется в термостате. Подъем температуры до 230°С производят со скоростью подъема 2°/мин и выдерживают при этой температуре 5 часов. Охлаждение инерционное до 80°С.
Пример 6
Довести ацетоном смесь новолака и ТМФТ до плотности 0,94 г/см3.
Пропитку оболочки осуществляют методом облива, как показано в примере 4, в течение 1 минуты.
Оболочку сушат на воздухе 3 часа.
Полимеризация осуществляется в термостате. Подъем температуры до 240°С производят со скоростью подъема 27 мин и выдерживают при этой температуре 4 часа. Охлаждение инерционное до 80°С.
Заявленный способ пропитки внутренней поверхности антенного обтекателя из кварцевой керамики ацетоновым раствором смеси кремнийорганической и фенолоформальдегидной смолы позволяет получить защитный слой до 1 мм, который выполняет функции влагозащиты и герметичности, а также упрочняет кварцевую керамику на 30-50% с сохранением технических характеристик обтекателя во всем диапазоне рабочих температур до 700°С.
Источники информации
1. Патент Франции №2046539 МКИ С 04 В 41700, 1973 г.
2. Патент Франции №2182513 МКИ С 04 В 41/22, 1973 г. - прототип.
Claims (3)
1. Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики, включающий пропитку внутренней поверхности керамической оболочки раствором на основе кремнийорганической смолы, отличающийся тем, что пропитку осуществляют ацетоновым раствором смеси кремнийорганической и фенолоформальдегидной смол в соотношении 1:2 соответственно, плотностью 0,940-0,980 г/см3, сушат при комнатной температуре в течение 3-6 ч, затем полимеризуют при температуре 220-240°С в течение 4-6 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку осуществляют методом сообщающихся сосудов в закрытом объеме.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку осуществляют методом облива в закрытом объеме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106853/03A RU2263090C1 (ru) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106853/03A RU2263090C1 (ru) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106853A RU2004106853A (ru) | 2005-08-20 |
RU2263090C1 true RU2263090C1 (ru) | 2005-10-27 |
Family
ID=35845909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106853/03A RU2263090C1 (ru) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2263090C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702847C1 (ru) * | 2018-06-18 | 2019-10-11 | Виталий Евгеньевич Поляков | Способ и устройство для активного контроля сложного профиля глубины пропитки кремнийорганическими соединениями изделий из пористой керамики |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110981456B (zh) * | 2019-12-27 | 2022-03-29 | 山东鲁阳浩特高技术纤维有限公司 | 一种纳米微孔绝热板及其制备方法 |
-
2004
- 2004-03-09 RU RU2004106853/03A patent/RU2263090C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702847C1 (ru) * | 2018-06-18 | 2019-10-11 | Виталий Евгеньевич Поляков | Способ и устройство для активного контроля сложного профиля глубины пропитки кремнийорганическими соединениями изделий из пористой керамики |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106853A (ru) | 2005-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ehrenstein et al. | Resistance and stability of polymers | |
US3317455A (en) | Thermal insulation and ablation material | |
Hillborg et al. | Hydrophobicity recovery of polydimethylsiloxane after exposure to corona discharges | |
Diamant et al. | The effect of network structure on moisture absorption of epoxy resins | |
CN107253853B (zh) | 表面具有聚四氟乙烯防潮涂层的石英复合陶瓷天线罩制备方法 | |
KR102418884B1 (ko) | 다공질체 및 다공질체의 제조 방법 | |
JPH01106494A (ja) | 電子デバイスの被覆とその製法 | |
JP2001506283A (ja) | 高温抵抗性を有するシリコーン複合体 | |
CN104311161B (zh) | 多孔复合石英陶瓷材料的防潮方法 | |
CN103214846B (zh) | 一种耐空间环境原子氧剥蚀的杂化材料及制备方法 | |
RU2263090C1 (ru) | Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики | |
CN110218102A (zh) | 疏水型SiO2f/SiO2透波材料及其制备方法 | |
CN109868056B (zh) | 一种熔融抗冲刷烧蚀涂料及其制备方法 | |
US3358064A (en) | Encapsulating molding composition and method for molding the same | |
CN112980025A (zh) | 一种透波天线罩用复合材料及其制备方法 | |
US3819407A (en) | High temperature resistant laminates | |
RU2256262C1 (ru) | Антенный обтекатель ракеты | |
CN114369215A (zh) | 一种杂化酚醛树脂及其合成方法与纤维/杂化酚醛树脂复合材料 | |
US5492661A (en) | Process for producing a casting ceramic | |
RU2266928C1 (ru) | Способ изготовления изделий из стеклопластиков | |
Burström | Ageing and deformation properties of building joint sealants | |
RU2321605C1 (ru) | Способ изготовления изделий из стеклопластиков | |
US3111427A (en) | Method of treating masonry materials | |
Neelova et al. | A composition based on a siloxane block copolymer with a linear-ladder structure intended for use in electronic instrumentation | |
WO1988007536A1 (en) | Organosilicon coupling agents |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120926 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170310 |