Разработка технологии изготовления и исследования опытных образцов самоформирующихся высокотемпературных теплозащитных материалов

Задачей проекта является разработка простого и недорогого способа получения волокнистого теплозащитного керамического материала с требуемыми геометрическими характеристиками, низкой теплопроводностью, низким удельным весом, высокой степенью равноплотности, обеспечивающей изотропные тепловые и механические свойства волокнистого керамического материала с формированием как на отдельном предприятии, так и непосредственно «по месту использования», для изготовления изделий в виде единого монолитного защитного покрытия, промежуточного слоя или фасонного теплозащитного элемента конструкции без стыков и сочленений. Обзор технических и патентных источников, а также сайтов Интернет по предметной тематике проекта подтвердил наличие новизны, признаков изобретения и квот превосходства по комплексу свойств получаемого по предлагаемой технологии материала, охраноспособность разрабатываемой технологии. Исследованы основные закономерности формирования промежуточных продуктов: водной пасты-полуфабриката, обезвоженной заготовки из водной пасты-полуфабриката, чёрной заготовки из обезвоженной заготовки, чёрных образцов из чёрной заготовки, серых образцов из чёрных образцов. Исследован процесс термической инициации реакции окисления бора в чёрных образцах с последующим саморазогревом чёрных образцов и формирования из них серых образцов. Изготовлена партия серых образцов с содержанием бора 10, 15 и 20 % от веса волокна и исследованы их механические характеристики. Оценочная прочность материала серых образцов: 10 % бора - 3791 г/см2; 15 % бора - 5648 г/см2; 20 % бора - 7941 г/см2. Оценочная прочность легковесного материала ШТ 1,0 ГОСТ 5040-2015 - 4909 г/см2. Исследованы теплофизические характеристики серых образцов и стандартного легковесного теплозащитного материала с оценкой удельной температуропроводности этих материалов. Показано, что волокнистые теплозащитные материалы обладают лучшими теплофизическими характеристиками по сравнению со стандартным легковесным материалом во всех температурных интервалах. Разработана экспериментальная технология изготовления ВППФ и серых образцов. Работы первого этапа выполнены в полном соответствии с требованиями контракта, его ТЗ и КП. Достигнутые результаты имеют высокую степень научной достоверности и технической обоснованности.