Обеспечение герметичности корпусов

Композиционные материалы, используемые в конструкции корпусов РДТТ, представляют собой гетерогенные среды, жёсткость и прочность которых определяется армирующими элементами (волокнами, нитями, жгутами, тканями и т.д.), а совместная работа этих элементов обеспечивается изотропным связующим. Вследствие такой внутренней структуры газопроницаемость композиционных материалов весьма высока [1].

Газопроницаемость композиционных материалов носит диффузионный или капиллярный характер. Механизм диффузионной проницаемости связан со способностью композиционных материалов растворять в себе газы. Он заключается в сорбции газа поверхностью композита, растворении его в толще материала и в десорбции с обратной стороны стенки. Однако, как показывает опыт и практика, доля диффузионной проницаемости в общей проницаемости композита незначительна.

Композиционные материалы, полученные методом намотки, имеют в своей структуре несплошности в виде пор, трещин, расслоений и др. Несплошности имеют место внутри нитей и прядей армирующего материала, а также по границе органоволокно–смола. В связи с этим проницаемость композиционного материала в трансверсальном направлении (поперёк волокон армирующего материала) значительно меньше, чем его проницаемость вдоль волокон армирующего материала [1].

Несплошности композиционного материала по характеру течения в них газа могут быть классифицированы в зависимости от эквивалентного диаметра на микрокапилляры (с эквивалентным диаметром менее 0,0002 мм), макрокапилляры (с эквивалентным диаметром от 0,0002 до 0,5 мм) и сверхкапилляры (с эквивалентным диаметром более 0,5 мм). Проницаемость композиционных материалов носит преимущественно макрокапиллярный характер [1].

Установлено, что проницаемость пластиков резко возрастает при некоторых нагрузках, определяемых как предел трещиностойкости материала, который характеризует момент начала растрескивания полимерной матрицы и связанного с этим образования значительного количества новых микротрещин. Этот момент может быть принят за начало разгерметизации конструкции из композиционных материалов, так как потеря герметичности происходит вследствие образования и прорастания трещин в прослойках связующего между волокнами или на границах волокно–связующее. Предел трещиностойкости композиционного материала имеет довольно широкий диапазон, составляющий от 0,15 до 0,5 предела прочности на растяжение, причем нижний предел относится к структурам, армированным однонаправленными нитями, лентами и жгутами.

Таким образом, очевидно, что герметичность оболочки из композиционного материала может быть обеспечена либо повышением монолитности и трещиностойкости композиционного материала в результате улучшения его микроструктуры, либо нанесением на поверхность герметизирующего слоя из эластичного материала с низкой газопроницаемостью [1].

К материалам, используемым для герметизации корпусов РДТТ, предъявляют требования по газонепроницаемости, плотности, эластичности, адгезии к композиционному материалу, резине, металлам и другие, которые вызваны условиями работы этих материалов в конструкции, а также технологией их переработки. Перечисленным требованиям в той или иной мере удовлетворяют герметизирующие материалы и резины. В качестве материала герметизирующего слоя можно использовать металлизированные плёночные материалы и алюминиевую фольгу [1].

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: