علوم و فناوری فضایی

علوم و فناوری فضایی

بررسی اثر نوع تقویت‌کننده بر خواص حرارتی عایق‌های فداشونده

نویسنده
چکیده
در این مقاله به منظور انتخاب یک عایق مناسب از بین چند گزینة موجود مطالعات و بررسی‌های آزمایشگاهی گسترده‌ای صورت گرفته است. بدین منظور خواص و پارامترهای اصلی مشخصة عملکرد هر عایق با آزمایش اندازه‌گیری و در نهایت مقایسه شده‌اند. ویژگی‌های اندازه‌گیری شده شامل خاصیت فداشوندگی و خواص گرمایی- فیزیکی است. عایق‌های مورد بررسی کامپوزیت‌های فنولی (رزول) تقویت شده با سه نوع الیاف مختلف شامل الیاف آزبست AAA، Cو سرامیکی هستند.آزمون‌های انجام شده در این پژوهش شامل تست شعله اکسی استیلن، آزمون اندازه‌گیری ظرفیت حرارتی ویژه، آزمون اندازه‌گیری درجة حرارت در ضخامت عایق، آزمون رفتار تخریب حرارتی و گرمای فداشدن است. همچنین به‌منظور مقایسة عملکرد حرارتی کامپوزیت‌های مذکور، تست تعیین توزیع دمای پشت نمونه‌ها تحت شار حرارتی یکسان نیز انجام گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که عایق با ضخامت 8 میلی‌متر، تهیه شده با الیاف سرامیکی با کاهش دما از 1550 به کمتر از 100 درجة سانتی‌گراد در شار حرارتی kW.m-2 2500 بهترین گزینه برای استفاده است.
کلیدواژه‌ها

  1. Lin, J. L. and Yang, C. S., "Heat Transfer Analysis of Charring Ablators Under Aerodynamic Heating," Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 2005, Vol. 77, No.3, pp. 214-221.
  2. Dec, J. A. and Braun, R. D., "An Approximate Ablative Thermal Protection System Sizing Tool for Entry System Design", Collection of Technical Papers- 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Vol. 13, 2006, pp. 9396-9410.
  3. Vaia, R. A., Price, G., Ruth, P. N., Nguyen, H. T. and Lichtenhan, J., "Polymer/layered Silicate Nanocomposites as High Performance Ablative Materials," Applied Clay Science, Vol. 15, Issue 1-2, 1999, pp. 67-92.
  4. Shu-Ping, L., Ke-zhi, L., He-Jun, L., Yu-Long, L. and Qin-Lu, Y., "Effect of HfC on the Ablative and Mechanical Properties of C/C Composites," Materials Science and Engineering A, 517, Issue 1-2, 2009, pp. 61-67.
  5. Bai, G., Meng, S., Zhang, B. and Liu, Y., "Prediction on Carbon/Carbon Composites Ablative Performance by Artificial Neutral Net," Journal Materials Science and Technology, Vol. 24, No. 6, 2008, pp. 945-952.
  6. Bahramian, A. R. and Kokabi, M., "Ablation Mechanism of Polymer Layered Silicate Nanocomposite Heat Shield," Journal of Hazardous Materials, Vol. 166, No. 1, 2009, pp. 445-454.
  7. Bahramian, A. R., Kokabi, M., Beheshty, M. H. and Famili, M. H. N., "Thermal Degradation Process of Resol Type Phenolic Matrix/Kaolinite Layered Silicate Nanocomposite," Iranian Polymer Journal, Vol. 16, No. 6, 2007, pp. 375-387.
  8. Bahramian, A. R., Kokabi, M., Famili, M. H. N. and Beheshty, M. H., "High Temperature Ablation of kaoliniteLayered Silicate/Phenolic Resin/Asbestos Cloth Nanocomposite," Journal of Hazardous Materials, Vol. 150, No. 1, 2008, 136-145.
  9. Bahramian, A. R., Kokabi, M., Famili, M. H. N. and Beheshty, M. H., "Ablation and Thermal Degradation Behaviour of a Composite Based on Resol Type Phenolic Resin: Process Modeling and Experimental", Polymer, Vol. 47, Issue 10, 2006, pp. 3661-3673.
  10. Jia, X., Li, G., Yu, Y., Sui, G., Liu, H., Li, Y., Li, P. and Yang, X., "Ablation and Thermal Properties of Ethylene-Propylene- Diene Elastomer Composites Reinforced with Polysulfonamide Short Fibers," Journal of Applied Polymer Science, Vol. 113, Issue 1, 2009, pp. 283-289.
  11. Vignoles, G. L., Lachaud, J., Aspa, Y. and Goyhénèche, J. M., "Ablation of Carbon-Based Materials: Multiscale Roughness Modelling," Composites Science and Technology, Vol. 69, Issue 9, 2009, pp. 1470-1477.
  12. Srebrenkoska, V., Bogoeva-Gaceva, G. Dimeski, D., "Composite Material Based on an Ablative Phenolic Resin and Carbon Fibers," Journal of the Serbian Chemical Society, Vol. 74, No. 4, 2009, pp. 441-453.

  • تاریخ دریافت 02 تیر 1393
  • تاریخ بازنگری 23 دی 1402
  • تاریخ پذیرش 31 فروردین 1395
  • تاریخ اولین انتشار 31 فروردین 1395