چکیده مقاله
به رزین های سیلیکونی به دلیل دارا بودن پیوندهای Si–O–Si با انرژی پیوند بالا J/mol ۴۵۲ و ساختار انعطاف پذیر زنجیره ای از پایداری حرارتی و شیمیایی ممتاز برخوردارند و در فرمولاسیون عایق های پیشرفته با گرید نظامی مورد استفاده قرار می گیرند در این تحقیق به منظور ارتقای عملکرد حرارتی و مکانیکی عایق های سیلیکونی در شرایط فوق دما Hyperthermal و شوک های حرارتی ترکیب بهینه ای از رزین سیلیکونی HTV به عنوان ماتریس اصلی، الیاف و نانوذرات سرامیکی به عنوان فاز تقویت کننده و پایدار کننده های رادیکالی انتخاب و ارزیابی شد در بخش نخست، گریدهای مختلف سیلیکونی شامل LSR، RTV و HTV از نظر ساختار شبکه ای، رفتار ریولوژیکی و مقاومت حرارتی بررسی شدند و HTV به دلیل تراکم بالاتر شبکه سیلوکسانی و پایداری بهتر در دمای بالای ۲۵۰۰ °C به عنوان بستر اصلی انتخاب گردید سپس پرکننده های سرامیکی ZrO۲، Al۲O۳، SiC و BN و الیاف معدنی به منظور افزایش مدول الاستیک، کاهش نفوذ حرارت و کنترل انبساط حرارتی به ماتریس اضافه شدند همچنین نانوذرات اکسیدی با ابعاد کمتر از ۵۰ نانومتر برای بهبود سینتیک انتقال حرارت و افزایش مقاومت به اکسیداسیون مورد استفاده قرار گرفتند به منظور بهبود چسبندگی به فولاد و آلیاژهای پایه نیکل، آماده سازی سطح با روش های مکانیکی سندبلاست و لیزر و شیمیایی، پرایمرهای سیلان دار و اصلاح سطحی اکسید فلزی انجام شد نتایج نشان داد که با اعمال تیمار سطحی مناسب، استحکام برشی پیوند به بیش از ۵ MPa در دمای ۲۵۰۰ °C افزایش یافت فرمولاسیون بهینه شامل ۵۵ رزین HTV، الیاف سرامیکی ۳۰ ۴۰، نانوپرکننده های مقاوم حرارتی ۲ ۳، پایدار کننده های اکسیداتیو و ۲–۵ عامل چسبندگی سیلان دار بود این ترکیب قابلیت تحمل بیش از ۱۰۰۰ سیکل حرارتی در بازه دمایی ۵۰۰ °C بدون ایجاد ترک را نشان داد و منجر به کاهش ضریب انتقال حرارت تا ۰ ۳ – ۰ ۴ W/mK گردید به طور کلی نتایج این پژوهش اثبات می کند که توسعه عایق های سیلیکونی تقویت شده با نانوساختار و اصلاح سطحی بستر مناسبی برای افزایش کارایی سامانه های پیشران، موشکی، نازل های بالستیک و تجهیزات هوافضایی در شرایط دمایی و مکانیکی شدید فراهم می آورد
کلیدواژهها
نویسندگان
محمدرضا دارائی
پی اچ دی مهندسی شیمی پدیده های انتقال
شیوه ارجاع
�ارائی، محمدرضا،1404،شناسایی فرمولاسیون عایق سیلیکونی گرید نظامی و راهکارهای افزایش چسبندگی آن به فولاد،نهمین کنفرانس بین المللی توسعه فناوری در مهندسی شیمی،تهران
ارائهشده در
مجموعه مقالات نهمین کنفرانس بین المللی توسعه فناوری در مهندسی شیمی30 بهمن 1404 · تهران