ساز و کار فداشوندگی سپرهای گرمایی نانوکامپوزیتی برپایه پلیمر گرماسخت و خاک رس

بازگشت موفقیت آمیز دستگاه های پرنده هوافضایی به جو زمین بستگی زیادی به حفاظت گرمایی سازه آنها در برابر گرمایش آیرودینامیکی دارد. در شرایط شوک های گرمایی ناگهانی، استفاده از عایق های گرمایی غیرفعال، به ویژه کامپوزیت های فداشونده زغال گذار نسبت به سایر روش ها موثرتر و به صرفه تر است. مهم ترین محدودیت های این کامپوزیت ها، سرعت نسبتا زیاد خوردگی ناشی از جریان گاز داغ و کم بودن مقاومت مکانیکی زغال تشکیل شده ناشی از فداشدن است. در این پژوهش، برای رفع این مشکلات از نانوفناوری استفاده شده است. نتایج آزمون های شعله اکسی استیلن نشان می دهد، در شرایط شار گرمایی و زمان کیسان، کارایی فداشدن عایق نانوکامپوزیتی، از راه کاهش دمای پشت عایق 30 تا 40 درصد افزایش می یابد. تشکیل لایه سرامیکی روی زغال ناشی از تجزیه گرمایی در نانوکامپوزیت های فداشونده در دمای بالا، افزون بر افزایش مقاومت مکانیکی زغال و کاهش خوردگی سطح، به عنوان سپر گرمایی ثانویه عمل کرده و از باق یمانده عایق زیرین محافظت می ک ند. این پدیده با اعمال شار گرمایی خارجی تابشی معادل 8×104 Wm-2 روی سطح نمونه در آزمون گرماسنج مخروطی تایید می شود.