Обоснование технологических режимов многократной пропитки–сушки и последующей автоклавной обработки для обеспечения требуемого состава материала теплозащитного покрытия и минимального времени его изготовления

Рассмотрены технологические вопросы обеспечения требований к содержанию и однородности распределения фенольно-формальдегидной смолы в тепловой защите спускаемых космических аппаратов. Обосновано требование к допустимому содержанию летучих компонентов перед автоклавным формованием, соблюдение которого обеспечивает достижение в готовом изделии определенного соотношения объемов волокнистого наполнителя и фенольно-формальдегидной смолы, необходимого для функционирования тепловой защиты. Исследована динамика содержания летучих компонентов в препреге при увеличении числа циклов пропитки наполнителя связующим и последующей вакуумной сушки. Показано, что для обеспечения необходимого содержания фенольно-формальдегидной смолы в готовом изделии и однородности структуры теплозащитного материала целесообразно применять трехкратную пропитку. Определены технологические режимы повторяющихся циклов пропитка-сушка, которые обеспечат минимальное время изготовления теплозащиты космических аппаратов.

Литература

[1] Семенов А.А. Спускаемая капсула космического аппарата. Санкт-Петербург, Нева, 2009. 72 с.

[2] Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б., Лыков А.В., ред. Тепловая защита. Москва, Энергия, 1976. 392 с.

[3] Suong V.H. Principles of the Manufacturing of Composite Materials. Lancaster, Pennsylvania, DEStech Publications Inc., 2009. 352 p.

[4] Тарасов В.А., Беляков Е.В. Математическое моделирование процесса неизотермического отверждения полимерных композитных конструкций РКТ. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, № 1, с. 113–120.

[5] Тарасов В.А., Боярская Р.В., Илюхина А.А., Карягин А.А., Кудрявцев А.А. Исследование перспектив ультразвуковой интенсификации процесса пропитки бакелитовым лаком ЛБС-4 пористых стеклопакетов. Все материалы. Энциклопедический справочник, 2016, № 9, с. 10–14.

[6] Жилин А.А., Федоров А.В. Физико-математическое моделирование процессов капиллярной пропитки пористых материалов. Прикладная механика и техническая физика, 2009, т. 50, № 1, с. 42–51.

[7] Senoguz M.T., Dungan F.D., Sastry A.M., Klamo J.T. Simulations and Experiments on Low-Pressure Permeation of Fabrics: Part II – the Variable Gap Model and Prediction of Permeability. Journal of composite materials, 2001, vol. 35, no. 14, pp. 1258–1322.

[8] Глебов И.В., Котенко В.Д., Романенков В.А. Математическая модель многократной пропитки пористых тел растворами полимеров. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, № 11, с. 238–252. URL: http://old.technomag.edu.ru/doc/820714.html (дата обращения 15 июля 2017).

[9] Ferland P., Guittard D., Trochu F. Concurrent methods for permeability measurement in resin transfer molding. Polymer composites, 1996, vol. 17, no. 1, pp. 149–158.

[10] Кузнецова Л.Н., Романенкова Е.И., Романенков В.А., Стрекалов А.Ф., Абразумов В.В., Пащенко В.А., Котенко В.Д., Сапожников И.В., Глебов И.В. Способ изготовления препрега с автоматическим контролем технологического процесса. Пат. № 2565709 РФ, 2015, бюл. № 29, 11 с.

[11] Нелюб В.А., Бородулин А.С., Кобец Л.П., Малышева Г.В. Капиллярная гидродинамика олигомерных связующих. Все материалы. Энциклопедический справочник, 2016, № 3, с. 43–48.

[12] Бородулин А.С., Марычева А.Н., Малышева Г.В. Моделирование кинетики процессов пропитки тканых наполнителей при производстве изделий из стеклопластиков. Физика и химия стекла, 2015, т. 41, № 6, с. 892−898.

[13] Бородулин А.С., Малышева Г.В., Романова И.К. Оптимизация реологических свойств связующих, используемых при формовании изделий из стеклопластиков методом вакуумной инфузии. Клеи. Герметики. Технологии, 2015, № 3, с. 40–44.

[14] Беляев А.Ю. Усреднение в задачах теории фильтрации. Москва, Наука, 2004. 200 с.

[15] Parnas R., Flynn K., Dal-Favero M. A permeability Database for Composite Manufacturing. Polymer Composites, 1997, vol. 18, no. 5, pp. 623–633.

[16] Komkov M.A., Tarasov V.A., Kuznetsov V.M. The influence of epoxide resin viscosity on impregnation of fiber reinforcement. Polymer Science. Series D, 2015, vol. 8, is. 4, pp. 292–295, doi: 10.1134/S1995421215040073.