RU2436206C1 - Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic - Google Patents

Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic Download PDF

Info

Publication number
RU2436206C1
RU2436206C1 RU2010138740/07A RU2010138740A RU2436206C1 RU 2436206 C1 RU2436206 C1 RU 2436206C1 RU 2010138740/07 A RU2010138740/07 A RU 2010138740/07A RU 2010138740 A RU2010138740 A RU 2010138740A RU 2436206 C1 RU2436206 C1 RU 2436206C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ceramic
shell
cladding
quartz
impregnation
Prior art date
Application number
RU2010138740/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Викулин (RU)
Владимир Васильевич Викулин
Феодосий Яковлевич Бородай (RU)
Феодосий Яковлевич Бородай
Светлана Прохоровна Бородай (RU)
Светлана Прохоровна Бородай
Игорь Леонидович Шкарупа (RU)
Игорь Леонидович Шкарупа
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 RU2010138740/07A priority Critical patent/RU2436206C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436206C1 publication Critical patent/RU2436206C1/en

Links

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method of making antenna dome cladding involves making a ceramic workpiece, mechanical processing to given dimensions, hardening and sealing the cladding by saturating with an organic polymer on the inner surface and moisture proofing the cladding by applying a removable moisture proofing coating on its outer surface. The ceramic material of the cladding on the entire outer surface or only the front end is modified at a depth of 1-3 mm by saturating with aqueous solution of a chromium salt with density 1200-1400 kg/m owing to capillary properties of the porous quartz ceramic, followed by drying and thermal treatment of the cladding at temperature 450-750°C for 1-3 hours.
EFFECT: high operating temperature of the organic polymer-hardened cladding made from quartz ceramic and low rate of loss of material from heat-loaded areas of the antenna dome cladding.
4 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к ракетной технике, а точнее к технологии изготовления антенных обтекателей радиоуправляемых ракет из кварцевой керамики.The invention relates to rocket technology, and more specifically to a technology for the manufacture of antenna fairings of radio-controlled rockets made of quartz ceramic.

Известна технология получения кварцевой керамики и антенных обтекателей ракет из нее, включающая формование керамических заготовок методом водного шликерного литья в гипсовых формах, сушку, обжиг и мехобработку изделий (J.D.Walton, N.E.Poulos, Slip-cast fused silica. Special Report №43, Georgia Institute of Technology, Atlanta, USA, 1964). Для увеличения отвода тепла от керамической оболочки излучением в кварцевую керамику на стадии приготовления водного шликера вводили порошок Сr2О3 в количестве 2,5 мас.%.A known technology for producing quartz ceramics and antenna fairings for rockets from it, including the molding of ceramic billets by water slip casting in gypsum molds, drying, firing and machining of products (JDWalton, NEPoulos, Slip-cast fused silica. Special Report No. 43, Georgia Institute of Technology , Atlanta, USA, 1964). To increase the heat removal from the ceramic shell by radiation, Cr 2 O 3 powder was introduced in the amount of 2.5 wt.% At the stage of preparation of the aqueous slurry by radiation.

Недостатком технологии является сравнительно низкая прочность и высокая пористость кварцевой керамики, что ограничивает область применения изделий. Введение в шликер кварцевого стекла модифицирующей добавки порошка Сr2О3 в количестве 2,5 мас.% ухудшает реологические свойства суспензии, усиливает кристаллизуемость кварцевого стекла при обжиге и тем самым дополнительно ухудшает основные физико-технические свойства материала и оболочек, хотя и достигается поставленная задача - повышение излучательной способности.The disadvantage of the technology is the relatively low strength and high porosity of quartz ceramics, which limits the scope of the products. The introduction into the silica glass slip of a modifying additive of Cr 2 O 3 powder in an amount of 2.5 wt.% Worsens the rheological properties of the suspension, enhances the crystallizability of silica glass during firing, and thereby further impairs the basic physical and technical properties of the material and shells, although the task is achieved - increase emissivity.

Известен также способ получения слоистых изделий из кварцевой керамики путем послойного формования керамической заготовки: сначала (наружного слоя) из модифицированного шликера, затем из обычного шликера с последующей сушкой и обжигом изделий (А.с. СССР №660843, кл. С04В 35/14. Бюл. №18, 15.05.1978). Однако способ применим для производства изделий, не требующих точного расположения слоев. Для антенных обтекателей с высокими требованиями по геометрической и электрической толщине стенки в каждом сечении неоднородность и непредсказуемость расположения слоев после усадки заготовки при обжиге создает значительные трудности по радиодоводке обтекателей.There is also a method for producing layered products from quartz ceramics by layer-by-layer molding of a ceramic billet: first (the outer layer) from a modified slip, then from a conventional slip followed by drying and firing of products (AS USSR No. 660843, class C04B 35/14. Bull. No. 18, 05/15/1978). However, the method is applicable for the manufacture of products that do not require the exact location of the layers. For antenna fairings with high demands on the geometric and electric wall thickness in each section, the heterogeneity and unpredictability of the layers after shrinkage of the workpiece during firing creates significant difficulties in radio wiring of fairings.

Известен способ упрочнения пористых огнеупорных изделий путем полной пропитки керамической заготовки водным или спиртовым раствором соединений хрома с последующим обжигом при температуре спекания материала (патент США №3789096, кл. 264-60, 1974). Пропитку осуществляют по всему объему путем погружения заготовки в раствор. Как и в предыдущих аналогах, соединения хрома вводятся до обжига материала или изделия, и они являются структурными элементами материала, положительно влияющими на одни и отрицательно на другие свойства материала и изделия. Применительно к кварцевой керамике такое техническое решение приводит к усилению кристаллизации кварцевого стекла, снижению термостойкости, прочности и ухудшению диэлектрических характеристик материала. Кроме того, в патенте не решен вопрос влагозащиты изделий из пористых и керамических материалов.A known method of hardening porous refractory products by completely impregnating a ceramic billet with an aqueous or alcohol solution of chromium compounds, followed by firing at the sintering temperature of the material (US patent No. 3789096, CL 264-60, 1974). Impregnation is carried out throughout the volume by immersion of the workpiece in the solution. As in the previous analogues, chromium compounds are introduced before the firing of the material or product, and they are structural elements of the material, positively affecting one and negatively on other properties of the material and product. In relation to quartz ceramics, such a technical solution leads to increased crystallization of quartz glass, a decrease in heat resistance, strength and deterioration of the dielectric characteristics of the material. In addition, the patent does not resolve the issue of moisture protection of products from porous and ceramic materials.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления оболочек антенных обтекателей из пористой кварцевой керамики, описанный в патенте РФ №2267837, МПК H01Q 1/42. Антенный обтекатель. Бюл. №01, 10.01.2006 г., который включает изготовление керамической заготовки методом водного шликерного литья с последующей сушкой и обжигом, мехобработку оболочки до заданного размера, упрочнение и герметизацию оболочки пропиткой по внутренней поверхности органополимером, например титанметилфенилсилоксановым олигомером ТМФТ ТУ 6-02-993-74, и нанесением на наружную поверхность уносимого влагозащитного покрытия толщиной 50-80 мкм.The closest technical solution is the method of manufacturing the shells of the antenna fairings of porous quartz ceramics described in the patent of the Russian Federation No. 2267837, IPC H01Q 1/42. Antenna fairing. Bull. No. 01, January 10, 2006, which includes the manufacture of a ceramic billet by water slip casting, followed by drying and firing, machining the casing to a predetermined size, hardening and sealing the casing by impregnating the casing with an organopolymer, for example, titanium methylphenyl siloxane oligomer TMFT TU 6-02-993 -74, and applying to the outer surface of the carried-out moisture-proof coating with a thickness of 50-80 microns.

Способ позволяет получать полуволновые антенные обтекатели из кварцевой керамики для ракет класса «земля-воздух», работающих на скорости полета до 5-10 М, таких как ракетные системы С-300, С-400. Недостатки способа связаны с ограниченностью оболочки из кварцевой керамики по теплозащите внедренного в поры керамики органополимера, термоэрозией керамического материала при увеличении скорости полета выше 10 М.The method allows to obtain half-wave antenna fairings made of quartz ceramics for rockets of the class "ground-to-air", operating at a flight speed of 5-10 M, such as missile systems S-300, S-400. The disadvantages of the method are related to the limited shell of quartz ceramics in terms of thermal protection of the organopolymer embedded in the pores of the ceramics, thermal erosion of the ceramic material with an increase in flight speed above 10 M.

Плотная кварцевая керамика, структурно состоящая из ИК-прозрачных частиц кварцевого стекла и воздушных открытых пор, сравнительно хорошо пропускает тепловые инфракрасные лучи от высокотемпературного пограничного слоя (Т=2500-3000°С), что вызывает прогрев тонкой стенки керамической оболочки. На наружной поверхности оболочки обтекателя, особенно в ее носовой части, при скорости полета более 10 М происходит размягчение, плавление и унос материала (Т>1700°С), а внутренние слои оболочек толщиной 6-11 мм прогреваются выше температуры устойчивости упрочняющего органополимера (Траб=400-700°С).Dense quartz ceramics, structurally composed of infrared transparent particles of quartz glass and open air pores, transmit infrared thermal rays from the high-temperature boundary layer (T = 2500-3000 ° C) relatively well, which causes heating of the thin wall of the ceramic shell. On the outer surface of the fairing shell, especially in its bow, at a flight speed of more than 10 M, softening, melting, and entrainment of the material occur (T> 1700 ° C), and the inner layers of the shells with a thickness of 6-11 mm warm up above the stability temperature of the reinforcing organopolymer (T slave = 400-700 ° C).

Целью настоящего изобретения является повышение рабочих температур упрочненных органополимером оболочек из кварцевой керамики за счет отвода тепла излучением и снижением теплопередачи в материале оболочки, уменьшение скорости уноса материала с термонагруженных участков оболочки обтекателя при сохранении радиотехнических, прочностных и других характеристик обтекателя. Кроме того, целью изобретения является упрощение технологии изготовления слоистых оболочек обтекателей с применением обычной и модифицированной кварцевой керамики.The aim of the present invention is to increase the operating temperatures of quartz ceramic shells hardened by an organopolymer due to heat removal by radiation and to reduce heat transfer in the shell material, to reduce the rate of ablation of material from the thermally loaded sections of the fairing shell while maintaining the radio technical, strength and other characteristics of the fairing. In addition, the aim of the invention is to simplify the manufacturing technology of layered shells of fairings using conventional and modified quartz ceramics.

Поставленная цель достигается тем, что предложен способ изготовления оболочек из кварцевой керамики, включающий изготовление керамической заготовки, механическую обработку до заданных размеров, упрочнение и герметизацию оболочки за счет пропитки по внутренней поверхности органополимером, а также влагозащиту оболочки путем нанесения на наружную поверхность уносимого влагозащитного покрытия, отличающийся тем, что керамический материал оболочки по наружной поверхности или только в носовой части модифицируют на глубину 1-3 мм путем пропитки за счет капиллярных свойств пористой кварцевой керамики водным раствором соли хрома с плотностью 1200-1450 кг/м3 с последующей сушкой и термообработкой оболочки при температуре 450-750°С в течение 1-3 часов, при этом глубину пропитки регулируют количеством раствора, нанесенного на известную площадь модифицируемой поверхности.This goal is achieved by the fact that the proposed method for the manufacture of shells made of quartz ceramics, including the manufacture of ceramic billets, machining to specified sizes, hardening and sealing the shell by impregnation on the inner surface with an organopolymer, as well as moisture protection of the shell by applying an external moisture-proof coating to the outer surface, characterized in that the ceramic material of the shell on the outer surface or only in the bow is modified to a depth of 1-3 mm by feeding due to the capillary properties of porous quartz ceramics with an aqueous solution of chromium salt with a density of 1200-1450 kg / m 3 followed by drying and heat treatment of the shell at a temperature of 450-750 ° C for 1-3 hours, while the depth of impregnation is regulated by the amount of solution applied on the known area of the modified surface.

В качестве керамической оболочки для полуволнового обтекателя используют оболочку из кварцевой керамики с открытой пористостью 7-12%, с размером пор 0,5-100 мкм и прочностью при изгибе не ниже 40 МПа, а в качестве хромсодержащего вещества применяют водорастворимую соль хрома, например СrСl3·6Н2О, с содержанием примесей щелочных металлов не более 0,1 мас.%, а основного вещества не менее 98 мас.%.As a ceramic shell for a half-wave fairing, a quartz ceramic shell with an open porosity of 7-12%, pore size of 0.5-100 μm and a bending strength of at least 40 MPa is used, and a water-soluble chromium salt, for example CrCl, is used as a chromium-containing substance. 3 · 6H 2 O, with an alkali metal impurity content of not more than 0.1 wt.%, And a basic substance of not less than 98 wt.%.

Способ отличается тем, что водный раствор модифицирующей добавки наносится на заданную поверхность оболочки послойным напылением, смачиванием тампоном или кистью при непрерывном взвешивании изделия. Экспериментальные и опытно-технологические исследования авторов изобретения образцов и натурных оболочек из кварцевой керамики показали возможность модифицирования поверхностного слоя изделий из кварцевой керамики ТУ 1-596-195-84, применяемой для изготовления антенных обтекателей, путем нанесения на ее поверхность водного раствора солей хрома методом напыления пульверизатором, смачивания поверхности тампоном или кистью с последующим пиролизом и термообработкой изделий при температурах 450-750°С в течение 1-3 часов.The method is characterized in that the aqueous solution of the modifying additive is applied to a given surface of the shell by layer-by-layer spraying, wetting with a swab or brush with continuous weighing of the product. Experimental and experimental studies of the inventors of samples and full-scale shells made of quartz ceramics showed the possibility of modifying the surface layer of quartz ceramic products TU 1-596-195-84, used for the manufacture of antenna fairings, by applying an aqueous solution of chromium salts to the surface by spraying spray, wetting the surface with a swab or brush, followed by pyrolysis and heat treatment of products at temperatures of 450-750 ° C for 1-3 hours.

Оптимальные результаты получены при использовании кварцевой керамики с открытой пористостью 7-12% при напылении водного раствора, например хрома треххлористого 6-водного (СrСl3·6Н2О) плотностью 1200-1450 кг/м3. Кварцевая керамика с такой пористостью хорошо впитывает водный раствор за счет капиллярного всасывания микронными порами (0,5-100 мкм) материала и обладает достаточной для полуволновых конструкций прочностью не менее 40 МПа.Optimum results were obtained using quartz ceramics with an open porosity of 7-12% when spraying an aqueous solution, for example, 6-water trichloride chromium (CrCl 3 · 6H 2 O) with a density of 1200-1450 kg / m 3 . Quartz ceramics with such porosity well absorb an aqueous solution due to capillary absorption by micron pores (0.5-100 μm) of the material and have a strength of at least 40 MPa sufficient for half-wave structures.

Хром треххлористый 6-водный (ГОСТ 4473-78) выбран по причине большого содержания основного вещества (не менее 98%) и, главное, минимального количества (не более 0,1%) примесей щелочных металлов, отрицательно влияющих на диэлектрические характеристики радиопрозрачных материалов. Верхний предел плотности водного раствора ограничен технологическими факторами: выпадением кристаллического осадка в растворе при хранении, образованием кристаллической корки или отдельных кристаллов соединений хрома на поверхности изделия, что затрудняет процесс впитывания раствора и ухудшает качество поверхности изделия. Нижний - достаточностью концентрации основного вещества в растворе для образования в порах керамики оксида хрома в количестве не менее 0,5 мас.% за один проход через камеру напыления.Chromium trichloride 6-water (GOST 4473-78) was selected because of the high content of the main substance (at least 98%) and, most importantly, the minimum amount (not more than 0.1%) of alkali metal impurities that adversely affect the dielectric characteristics of radiolucent materials. The upper density limit of an aqueous solution is limited by technological factors: the precipitation of a crystalline precipitate in the solution during storage, the formation of a crystalline crust or individual crystals of chromium compounds on the surface of the product, which complicates the process of absorption of the solution and affects the quality of the surface of the product. The lower one is the sufficiency of the concentration of the main substance in the solution for the formation of chromium oxide in the pores of ceramics in an amount of at least 0.5 wt.% In one pass through the spraying chamber.

В качестве хромсодержащих водорастворимых соединений могут быть приняты хромовый ангидрид СrО3, соли Сr(NО3)3, Cr(SO4)3 при суммарном содержании примесей щелочных металлов не более 0,1 мас.%.As chromium-containing water-soluble compounds, chromic anhydride CrO 3 , salts of Cr (NO 3 ) 3 , Cr (SO 4 ) 3 can be taken with a total alkali metal impurity content of not more than 0.1 wt.%.

Глубину пропитки контролировали по образцу-спутнику для заданного материала и пропитывающего раствора по окраске в изломе образца. В таблице приведены средние значения глубины h для выбранного материала и раствора СrСl3·6Н2О в зависимости от количества нанесенного и впитанного раствора на единицу площади (Р).The depth of impregnation was controlled by a satellite sample for a given material and the impregnating solution by color in the fracture of the sample. The table shows the average values of depth h for the selected material and CrCl 3 · 6H 2 O solution depending on the amount of applied and absorbed solution per unit area (P).

Зависимость глубины пропитки от количества наносимого раствораDependence of the impregnation depth on the amount of solution applied Р, г/см2 P, g / cm 2 0,0020.002 0,0050.005 0,0100.010 0,0150.015 0,0200,020 h, ммh mm 0,50.5 1,51,5 2,62.6 3,93.9 5,15.1

Режим термообработки оболочек после пропитки был определен по дифференциально-термическому и рентгено-структурному анализам. Нижние пределы температуры (450°С) и времени выдержки (1 час) обусловлены полным завершением пиролиза всех рассмотренных хромсодержащих солей и образованием в структуре кварцевой керамики частиц Сr2О3, верхний предел температуры (750°С) - нецелесообразностью дальнейшей термообработки и возможным ухудшением свойств кварцевой керамики.The regime of heat treatment of shells after impregnation was determined by differential thermal and x-ray structural analyzes. The lower limits of temperature (450 ° C) and the exposure time (1 hour) are due to the complete completion of the pyrolysis of all the chromium-containing salts under consideration and the formation of Cr 2 O 3 particles in the structure of quartz ceramics, the upper temperature limit (750 ° C) - the inexpediency of further heat treatment and possible deterioration properties of quartz ceramics.

Как показали структурные исследования материалов, модифицированных предложенным способом, наночастицы Сr2О3 находятся в порах кварцевой керамики на поверхности зерен кварцевого стекла и не влияют на основные свойства материала (коэффициент термического расширения, термостойкость, радиопрозрачность и другие характеристики кварцевой керамики). В то же время частицы Сr2О3 препятствуют распространению тепловых ИК-лучей от пограничного слоя и увеличивают излучательную способность материала оболочки в области температур 1300-2200°С с 0,3-0,4 до 0,7-0,9. Кроме того, частицы Сr2О3 при нагреве поверхностного слоя до температуры плавления SiO2 увеличивают эффективную вязкость расплава кварцевого стекла и снижают скорость уноса стенки обтекателя в газовом потоке. Сравнительные испытания на газодинамическом стенде образцов из обычной кварцевой керамики ТУ 1-596-210-85 и модифицированной за счет пропитки раствором СrСl3 керамики показали, что массовая скорость уноса модифицированного материала для тепловых потоков 3000-4200 ккал/м2·с в два-три раза ниже и составляет 0,15-0,30 кг/ м2·с против 0,52-0.58 кг/м2·с, а коэффициент затухания радиосигнала на СВЧ при максимальном тепловом потоке снизился с 3,4 дБ до 0,7 дБ.As shown by structural studies of materials modified by the proposed method, Cr 2 O 3 nanoparticles are located in the pores of quartz ceramics on the surface of quartz glass grains and do not affect the main properties of the material (thermal expansion coefficient, heat resistance, radio transparency, and other characteristics of quartz ceramics). At the same time, Cr 2 O 3 particles prevent the propagation of thermal IR rays from the boundary layer and increase the emissivity of the shell material in the temperature range 1300-2200 ° C from 0.3-0.4 to 0.7-0.9. In addition, particles of Cr 2 O 3 when the surface layer is heated to the melting point of SiO 2 increase the effective viscosity of the quartz glass melt and reduce the rate of ablation of the fairing wall in the gas stream. Comparative tests on a gas-dynamic bench of samples made of conventional quartz ceramics TU 1-596-210-85 and modified by impregnation with a CrCl 3 ceramic solution showed that the mass ablation rate of the modified material for heat fluxes is 3000-4200 kcal / m 2 · s in two three times lower and amounts to 0.15-0.30 kg / m 2 · s versus 0.52-0.58 kg / m 2 · s, and the attenuation coefficient of the microwave radio signal at maximum heat flux decreased from 3.4 dB to 0, 7 dB

Пример выполнения способаAn example of the method

Отформованные и обожженные керамические заготовки обтекателя 9Б516 из кварцевой керамики ТУ 1-596-195-84 с пористостью 7-11% и прочностью при изгибе 40-65 МПа обрабатывали на токарно-винторезных станках до требуемых размеров. После сушки изделия устанавливали в покрасочную камеру на вращающуюся платформу весов и при помощи краскораспылителя КР-20 на всю наружную поверхность изделия наносили водный раствор соли хрома трехвалентного 6-водного СrСl3·6Н2О ГОСТ4473-78 с содержанием основного вещества >98 мас.%, а примесей щелочных и щелочноземельных металлов не более 0.05 мас.%. Плотность водного раствора составляла (1300±100) кг/м3. За два прохода через камеру на изделие напыляли 65-70 г раствора, что составило 0,0055-0,0060 г/см2 на единицу площади изделия.Molded and fired ceramic billet fairings 9B516 made of quartz ceramic TU 1-596-195-84 with a porosity of 7-11% and a bending strength of 40-65 MPa were processed on screw-cutting machines to the required dimensions. After drying, the products were installed in a spray booth on a rotating weighing platform and, using a KR-20 spray gun, an aqueous solution of trivalent 6-water CrCl 3 · 6H 2 O GOST 4473-78 chromium salt was applied to the entire outer surface of the product with a basic substance content> 98 wt.% , and impurities of alkali and alkaline earth metals not more than 0.05 wt.%. The density of the aqueous solution was (1300 ± 100) kg / m 3 . In two passes through the chamber, 65-70 g of solution was sprayed onto the product, which amounted to 0.0055-0.0060 g / cm 2 per unit area of the product.

Исходя из таблицы такое количество нанесенного на поверхность изделия раствора обеспечивает всасывание модифицирующей добавки на глубину 2,0±0,2 мм. Это подтверждено и на образце-спутнике, вырезанном из технологического припуска изделия, на который наносили параллельно тот же раствор. Далее изделия сушили в комнатных условиях и термообрабатывали в электрической печи при температуре 600±50°С в течение 2-х часов.Based on the table, such an amount of solution deposited on the surface of the product ensures the absorption of the modifying additive to a depth of 2.0 ± 0.2 mm. This is also confirmed on a satellite sample cut from the technological allowance of the product on which the same solution was applied in parallel. Further, the products were dried at room temperature and heat treated in an electric furnace at a temperature of 600 ± 50 ° C for 2 hours.

Для модифицирования только носовой части или другой зоны оболочки напыление раствора производили через трафарет на заданный участок известной конфигурации и площади. В дальнейшем керамические оболочки подвергались герметизации и упрочнению путем пропитки по внутренней поверхности на специальной пропиточной установке ацетоновым раствором органополимера ТМФТ ТУ 6-02-933-74 с плотностью 0,960-0,980 г/см3 и последующей полимеризацией при температуре 220±10°С.To modify only the bow or other zone of the membrane, the solution was sprayed through a stencil onto a given section of a known configuration and area. Subsequently, the ceramic shells were sealed and hardened by impregnation on the inner surface on a special impregnation installation with an acetone solution of the TMFT TU 6-02-933-74 organopolymer with a density of 0.960-0.980 g / cm 3 and subsequent polymerization at a temperature of 220 ± 10 ° C.

Последним этапом технологического процесса является нанесение на наружную поверхность оболочки способом пульверизации уносимого влагозащитного покрытия, состоящего из одного слоя эпоксидной грунтовки ЭП 0101 и 3-6 слоев фторопластовой эмали ФП-566 общей толщиной 50-80 мкм.The last stage of the technological process is the application to the outer surface of the shell by the method of atomization of the carried-out moisture protective coating, consisting of one layer of epoxy primer EP 0101 and 3-6 layers of fluoroplastic enamel FP-566 with a total thickness of 50-80 microns.

Предложенный способ изготовления антенных обтекателей из кварцевой керамики позволяет получать антенные обтекатели для ракет различного назначения, работающих на скоростях полета до 12 М при температуре на поверхности керамической оболочки 1800-2200°С.The proposed method for the manufacture of antenna fairings made of quartz ceramics allows to obtain antenna fairings for missiles for various purposes, operating at flight speeds of up to 12 M at a temperature on the surface of the ceramic shell of 1800-2200 ° C.

По сравнению с прототипом и аналогами способ имеет следующие преимущества:Compared with the prototype and analogues, the method has the following advantages:

- исключает технологические процессы получения модифицированного шликера и поэтапное формование керамических слоев, создание специальной пропиточной установки;- eliminates the technological processes for obtaining a modified slip and the stepwise formation of ceramic layers, the creation of a special impregnation plant;

- улучшает качество керамического материала в оболочке, так как исключается возможность кристаллизации SiO2 на введенных в структуру керамики добавках Сr2О3 при обжиге изделий;- improves the quality of the ceramic material in the shell, since the possibility of crystallization of SiO 2 on the additives Cr 2 O 3 introduced into the ceramic structure during firing of the products is excluded;

- расширяет технологические и конструктивные возможности создания слоистых оболочек с формированием модифицированного слоя по всей поверхности или в наиболее термонагруженной носовой части слоев требуемой толщины, в том числе и тонких (до 0,5 мм).- expands the technological and structural possibilities of creating layered shells with the formation of a modified layer over the entire surface or in the most thermally loaded bow of the layers of the required thickness, including thin ones (up to 0.5 mm).

Предложенное техническое решение можно использовать для модифицирования поверхностных слоев и на изделиях из других керамических материалов, обладающих открытой пористостью и всасывающей способностью, как с применением водного раствора СrСl3·6Н2О, так и других водорастворимых соединений хрома, кобальта, никеля (для увеличения излучательной способности), титана (повышения диэлектрической проницаемости), алюминия (увеличение высокотемпературной прочности).The proposed technical solution can be used to modify surface layers on products made of other ceramic materials with open porosity and suction capacity, both using an aqueous solution of CrCl 3 · 6H 2 O and other water-soluble compounds of chromium, cobalt, nickel (to increase the radiative ability), titanium (increasing dielectric constant), aluminum (increasing high-temperature strength).

Claims (4)

1. Способ получения оболочек антенных обтекателей из кварцевой керамики, включающий изготовление керамической заготовки, механическую обработку до заданных размеров, упрочнение и герметизацию оболочки пропиткой по внутренней поверхности органополимером и влагозащиту оболочки нанесением на наружную поверхность уносимого влагозащитного покрытия, отличающийся тем, что керамический материал оболочки по всей наружной поверхности или только носовой части модифицируют на глубину 1-3 мм пропиткой водным раствором соли хрома с плотностью 1200-1400 кг/м3 за счет капиллярных свойств пористой кварцевой керамики с последующей сушкой и термообработкой оболочки при температуре 450-750°С в течение 1-3 ч.1. A method of obtaining shells of antenna fairings made of quartz ceramics, including the manufacture of ceramic billets, machining to specified sizes, hardening and sealing the shell by impregnation on the inner surface with an organopolymer and moisture protection of the shell by applying a moisture-proof coating to the outer surface, characterized in that the ceramic shell material the entire outer surface or only the bow is modified to a depth of 1-3 mm by impregnation with an aqueous solution of chromium salt with a density of 120 0-1400 kg / m 3 due to the capillary properties of porous quartz ceramics with subsequent drying and heat treatment of the shell at a temperature of 450-750 ° C for 1-3 hours 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве керамической оболочки для получения обтекателя используют оболочку из кварцевой керамики с открытой пористостью 7-12%, размером пор 0,5-100 мкм и прочностью при изгибе не ниже 40 МПа.2. The method according to claim 1, characterized in that as a ceramic shell to obtain a fairing, a shell made of quartz ceramic with an open porosity of 7-12%, a pore size of 0.5-100 microns and a bending strength of at least 40 MPa is used. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что водный раствор на заданную поверхность оболочки подается послойно напылением, смачиванием тампоном или кистью при непрерывном взвешивании изделия, а глубину пропитки регулируют по количеству раствора, нанесенного на единицу площади модифицируемой поверхности.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the aqueous solution on a given surface of the shell is fed in layers by spraying, wetting with a swab or brush while continuously weighing the product, and the depth of impregnation is controlled by the amount of solution applied per unit area of the surface to be modified. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве хромсодержащего вещества применяют водорастворимую соль хрома с содержанием основного вещества не менее 98%, а примесей щелочных металлов не более 0,1% вес, например хром треххлористый 6-водный (CrCl3·6H2O). 4. The method according to claim 1, characterized in that as a chromium-containing substance, a water-soluble chromium salt with a basic substance content of not less than 98% and alkali metal impurities of not more than 0.1% by weight, for example chromium trichloride 6-aqueous (CrCl 3, are used) 6H 2 O).
RU2010138740/07A 2010-09-20 2010-09-20 Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic RU2436206C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138740/07A RU2436206C1 (en) 2010-09-20 2010-09-20 Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010138740/07A RU2436206C1 (en) 2010-09-20 2010-09-20 Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436206C1 true RU2436206C1 (en) 2011-12-10

Family

ID=45405756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010138740/07A RU2436206C1 (en) 2010-09-20 2010-09-20 Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436206C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509068C1 (en) * 2012-11-21 2014-03-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of producing high-emissivity quartz ceramic
RU2524704C1 (en) * 2013-05-28 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of producing glass-ceramic material
RU2626406C1 (en) * 2016-08-18 2017-07-27 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method of thermal testing of radio transparent cowls
RU2640326C1 (en) * 2016-10-31 2017-12-27 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method of producing quartz ceramics and articles thereof
RU2644453C1 (en) * 2016-11-14 2018-02-12 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Quartz ceramic antenna fairing of a missile and the method of its manufacture

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509068C1 (en) * 2012-11-21 2014-03-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of producing high-emissivity quartz ceramic
RU2524704C1 (en) * 2013-05-28 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Method of producing glass-ceramic material
RU2626406C1 (en) * 2016-08-18 2017-07-27 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method of thermal testing of radio transparent cowls
RU2640326C1 (en) * 2016-10-31 2017-12-27 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Method of producing quartz ceramics and articles thereof
RU2644453C1 (en) * 2016-11-14 2018-02-12 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" Quartz ceramic antenna fairing of a missile and the method of its manufacture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2436206C1 (en) Method of making antenna dome cladding from quartz ceramic
Saeedi Heydari et al. Various types of ceramics used in radome: A review
Kandi et al. Development of silicon nitride‐based ceramic radomes—A review
CN108455978B (en) Surface-toughened alumina fiber rigid heat-insulating tile multilayer composite material, coating composition, preparation method and application thereof
CN110937892B (en) High-temperature absorbent, ultrathin high-temperature wave-absorbing material and preparation method thereof
RU2644453C1 (en) Quartz ceramic antenna fairing of a missile and the method of its manufacture
Suzdal’Tsev Radio-transparent ceramics: yesterday, today, tomorrow
CN103964854A (en) SiC ceramic thin-layer bullet-resistant material for laminated armor, and preparation method of material
CN108191416A (en) BN is modified SiO2Composite material and preparation method thereof
Ganesh et al. Slip-cast fused silica radomes for hypervelocity vehicles: advantages, challenges, and fabrication techniques
CN107651962A (en) A kind of preparation method of Boral alloy composite plate
RU2639548C1 (en) Method for production of rocket antenna domes of quartz ceramics
RU2458022C1 (en) High-temperature strength nanomodified quartz ceramic
CN105294121B (en) A kind of light-weight refractory aggregate of anti-thermal shock
RU2514354C1 (en) Method of making articles from porous ceramic and fibre materials based on quartz glass
CN108395273A (en) A kind of production technology improving foamed ceramic partition plate fire endurance
CN107721430A (en) A kind of preparation method of the Boral alloy composite plate with crack arrest through hole
CN107687792A (en) A kind of big thickness Boral alloy composite plate
RU2604541C1 (en) Radio-transparent protective coating of articles from ceramics, glass-ceramic, glass ceramic and method for production thereof
RU2742295C1 (en) Manufacturing method of radiotransparent article
CN108794045B (en) High-toughness aluminum oxide-based bulletproof ceramic and preparation method thereof
KR101934431B1 (en) Mountain and cloud shaped vase
US4658728A (en) Projectiles
RU2549662C1 (en) Radio-transparent protective coating with high radiant ability for metals and quartz glass-based products
KR101788276B1 (en) Composition for High Temperature Insulating Refractory and High Temperature Insulating Refractory Using the Same

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120926

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130921