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 PDF

Info

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
Application number
RU2004106853/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004106853A (ru
Inventor
М.Ю. Русин (RU)
М.Ю. Русин
В.В. Василенко (RU)
В.В. Василенко
Т.А. Пашутина (RU)
Т.А. Пашутина
В.Ф. Соколов (RU)
В.Ф. Соколов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология"
Priority to RU2004106853/03A priority Critical patent/RU2263090C1/ru
Publication of RU2004106853A publication Critical patent/RU2004106853A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2263090C1 publication Critical patent/RU2263090C1/ru

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.
RU2004106853/03A 2004-03-09 2004-03-09 Способ получения защитного и упрочняющего слоя в оболочке антенного обтекателя из кварцевой керамики RU2263090C1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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