Комбинированная изолирующая неоксидная система тепловой защиты повышенной жесткости и способ изготовления неоксидного керамического композита для ее создания - RU2017140090A
Код документа: RU2017140090A
Формула
1. Система (200) тепловой защиты для части конструкции (108) транспортного средства, содержащая:
наружный слой (210) для защиты части (108) конструкции транспортного средства;
внутренний слой (220) для согласования с частью (108) конструкции транспортного средства и
изоляционный слой (230), расположенный между внутренним и наружным слоями (210, 220),
причем изоляционный слой (230) содержит пористый керамический изоляционный материал с низкой плотностью, имеющий уплотненную часть (232), которая покрывает внутреннюю поверхность (212) наружного слоя (210) для усиления адгезии.
2. Система (200) тепловой защиты по п. 1, в которой уплотненная часть (232) пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью имеет толщину в интервале между около 0,10 дюйма (0,254 см) и около 0,20 дюйма (0,508 см).
3. Система (200) тепловой защиты по п. 1, в которой наружный слой (210) содержит тонкопленочный слой упрочненного керамическим волокном неоксидного композитного материала с керамической матрицей, такого как карбид кремния, упрочненный углеродным волокном, карбид кремния, упрочненный карбидокремниевым волокном, карбид гафния, упрочненный углеродным волокном, борид гафния, упрочненный углеродным волокном, нитрид кремния, упрочненный углеродным волокном, имеющего толщину в интервале между около 0,04 дюйма (0,102 см) и около 0,08 дюйма (0,203 см).
4. Система (200) тепловой защиты по п. 1, в которой наружный слой (210) имеет коэффициент теплового расширения около 1,65 част/млн/°F (2,97 част/млн/°С).
5. Система (200) тепловой защиты по п. 4, в которой изоляционный слой (230) имеет коэффициент теплового расширения около 1,58 част/млн/°F (2,844 част/млн/°С).
6. Система (200) тепловой защиты по любому из пп. 1-5, в которой
(i) внутренний слой (220) содержит слой согласующегося материала (222), такого как силикон, или прокладку для изоляции от механического воздействия, который или которая покрывает внутреннюю поверхность (234) изоляционного слоя (230), и
(ii) комбинация взаимодействующих наружного, внутреннего и изоляционного слоев (210, 220, 230) обеспечивает возможность выдерживания системой (200) тепловой защиты температуры до или выше 3000°F (1649°С) без ухудшения характеристик системы (200) тепловой защиты с сохранением работоспособности указанной части конструкции транспортного средства при максимально допустимой для нее температуре или ниже этого значения.
7. Система (200) тепловой защиты по п. 6, в которой слой согласующегося материала (222) адгезивно связан с изоляционным слоем (230).
8. Система (200) тепловой защиты по п. 1, в которой изоляционный слой (230) содержит пористый керамический материал с низкой плотностью, имеющий плотность в интервале между около 12 фунт/фут3 (0,1922 г/см3) и 25 фунт/фут3 (0,4005 г/см3).
9. Система (200) тепловой защиты по п. 6, в которой слой соответствующего материала (222) соединен с вулканизирующимся при комнатной температуре силиконом (224) и покрывает внутреннюю поверхность изоляционного слоя (230).
10. Способ изготовления неоксидного керамического композита для создания комбинированной изолирующей неоксидной системы (200) тепловой защиты повышенной жесткости для части (108) конструкции транспортного средства, включающий:
формирование слоя пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью, имеющего плотность в интервале между около 12 фунт/фут3 (0,1922 г/см3) и 25 фунт/фут3 (0,4005 г/см3) с получением требуемого размера и формы;
уплотнение части указанного слоя из пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью для создания многослойной уплотненной части слоя, имеющего плотность в интервале между около 24 фунт/фут3 (0,3844 г/см3) и 50 фунт/фут3 (0,8009 г/см3);
совместную обработку многослойной уплотненной части слоя с получением тонкопленочного слоя неоксидного керамического композита и
покрытие внутренней поверхности (234) слоя пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью слоем согласующегося материала (222).
11. Способ по п. 10, в котором уплотнение части указанного слоя из пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью включает пропитку части слоя суспензией керамического материала с последующим отверждением, после чего следует пропитка и пиролиз предкерамического полимера, для закрытия пор и, таким образом, создания многослойной уплотненной части слоя.
12. Способ по п. 10, в котором уплотнение части слоя покрытия из пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью включает уплотнение части слоя для создания многослойной уплотненной части, имеющей толщину в интервале между около 0,10 дюйма (0,254 см) и около 0,20 дюйма (0,508 см).
13. Способ по любому из пп. 10-12, в котором покрытие внутренней поверхности (234) слоя пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью слоем согласующегося материала (222) включает покрытие слоя пористого керамического изоляционного материала с низкой плотностью согласующимся слоем силикона, связанным с вулканизирующимся при комнатной температуре силиконом (224).
