Kuro bakų termoizoliacinės ir antipireninės dangos parengimas ir atlikimo tyrimas

Aviacinių degalų talpyklos paprastai yra didelės talpos ir yra veikiamos elementų, todėl patiriami dideli degalų išgaravimo nuostoliai ir didelė gaisro rizika. Siekiant sumažinti degalų nuostolius, išvengti bakų gaisrų ir užtikrinti saugų kuro saugojimą bei transportavimą, aviacinių degalų bakams reikalinga puiki šilumos izoliacija ir antipirenas. Dengimo sistemų su šilumos izoliacija ir antipirenu, skirtų aviacinių degalų bakų išorei, tyrimai ir plėtra yra perspektyvus šios problemos sprendimas. Mikrokapsulės fazės keitimo medžiagos (McPCM), kurių pagrindinė medžiaga buvo oktadekanas (Oct), o apvalkalas – melamino -karbamido-formaldehido derva (MUF), buvo paruoštos cheminės in -situ polimerizacijos būdu. Ištirtas įvairių paruošimo parametrų, įskaitant emulsiklio kiekį ir santykį, įtaka mikrokapsulės fazės kaitos medžiagų morfologijai, terminiam stabilumui ir terminio saugojimo savybėms. Rezultatai parodė, kad keičiant emulsiklio kiekį ir santykį, mikrokapsulės fazės keitimo medžiagos pagerėjo morfologija, kapsuliavimo efektyvumas siekė iki 60,0%, o latentinės šilumos kaupimo efektyvumas siekė iki 54,0%. Be to, aliuminio hidroksido paviršius modifikuotas naudojant titanato jungiamąją medžiagą (UP-311), siekiant pagerinti mikronizuoto aliuminio hidroksido antipireno dispersiją organinėje matricoje. Infraraudonųjų spindulių spektroskopija, dalelių dydžio analizė ir aktyvacijos indekso analizė atskleidė, kad modifikuotų dalelių dydis sumažėjo nuo 0,5-4 μm iki 0,5-3 μm, o miltelių paviršiaus aktyvacijos indeksas pasiekė 85,0%. Be to, aliuminio hidroksido paviršiaus savybės pasikeitė iš hidrofilinių į oleofobines. Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, remiantis kompozicine dangų sistema, sudaryta iš epoksidinio cinko{24}}turtingo grunto, tarpinio epoksidinio žėručio geležies dažų ir akrilinio poliuretano viršutinio sluoksnio, naudojamo aviacinių degalų talpyklų paviršiui padengti, į epoksidinę žėručio tarpinę geležies tarpinę dangą įdedama mikrokapsulės fazės keitimo medžiaga; mikronų aliuminio hidroksido antipirenas pridedamas prie epoksidinio cinko{30}}prisotinto grunto ir sumaišomas bei maišomas, kad susidarytų modifikuotas grunto sluoksnis. Derinant su dengimo proceso optimizavimu, paruošiama modifikuota kompozitinė danga. Tiriamas skirtingų mikrokapsulės fazės keitimo medžiagų ir paviršiuje apdoroto aliuminio hidroksido kiekių poveikis pagrindinėms modifikuotų dangų ir modifikuotų dangų savybėms, taip pat šilumos izoliacijos ir antipireno savybėms. Tyrimas rodo, kad modifikuotos termoizoliacinės dangos ir antipireno dangos klampumas ir ne{46}}lakių medžiagų kiekis didėja didėjant mikrokapsulių kiekiui, o džiūvimo laikas atitinka nacionalinius dangų standartus. Po dengimo atliekami pagrindiniai šilumos izoliacijos ir antipirenų dangų eksploatacinių savybių bandymai, tokie kaip lankstumas, atsparumas smūgiams ir atsparumas vandeniui. Bandymų rezultatai rodo, kad kai mikrokapsulės pridėjimo kiekis pasiekia 12 masės %, termoizoliacinės dangos mechaninės savybės ir atsparumas vandeniui labai pablogėja. Pernelyg pridėjus modifikuoto paviršiaus{52}}aliuminio hidroksido, modifikuotos antipireno dangos atsparumas smūgiams ir vandeniui sumažėja. Tyrimas atskleidė, kad atliekant termoizoliacinių dangų kontrolinį bandymą, epoksidiniai žėrutiniai geležies tarpiniai dažai su 3 masės%, 6 masės% ir 9 masės% mikrokapsulės fazės keitimo medžiagomis pasižymi puikiomis pagrindinėmis savybėmis, o dangos paviršius turi gerą blizgesį ir yra lygus. Tarp jų epoksidinių žėrutinių geležies tarpinių dažų su 9 masės % mikrokapsulės fazės keitimo medžiaga šilumos izoliacijos temperatūra gali siekti apie 6,7 laipsnio, o dangos šilumos izoliacijos savybės yra geros. Epoksidinis cinko{55}gruntas su 9 masės % paviršiaus apdorotu aliuminio hidroksidu pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis ir atsparumu vandeniui, o jo pagrindinės savybės atitinka nacionalinių standartų reikalavimus. Degimo bandymas parodė, kad antipireno laikas gali siekti 330 s, o karbonizacijos plotas yra 3328 mm2., o tai žymiai pagerina dangos antipireno savybes. Epoksidiniai cinko turintys dažai su 9 masės % paviršiaus apdorotu aliuminio hidroksidu, pridėtu kaip gruntas ir 9 masės % mikrokapsuliuotų epoksidinių žėručio geležies tarpinių dažų, o po to padengtas akrilo poliuretano viršutiniu sluoksniu, sudaro išorinę apsauginę alyvos laikymo rezervuarų dangą. Kompozitinė danga buvo išbandyta dėl pagrindinių savybių, tokių kaip storis ir atsparumas smūgiams, taip pat šilumos izoliacija, antipirenas ir atsparumas UV senėjimui. Bandymo rezultatai parodė, kad kompozitinės dangos vidutinis storis buvo 261,12 μm ir puikios mechaninės savybės. Jo šilumos izoliacija pagerėjo 0,6 laipsnio, palyginti su viena danga, o liepsnos slopinimas truko 22 sekundėmis ilgiau nei vienos dangos. Atsparumo UV senėjimui bandymai atskleidė, kad ir tuščiosios, ir kompozicinės dangos blizgesio praradimo įvertinimas yra 1 lygis, o tai rodo labai nedidelį blizgesio praradimą, o tai rodo gerą atsparumą UV senėjimui.