بررسی رفتار فداشوندگی کامپوزیت های فنولی تهیه شده با مقادیر متفاوت زیرکونیا و الیاف پنبه نسوز

مواد فداشونده نقش بسیار مهمی در صنایع هوافضا دارند. این ترکیبات سامانه محافظ گرمایی ایجاد می کنند که از سازه ها، سطوح آیرودینامیکی، محموله ها و فضا پیماها طی پرواز با سرعت فراصوت محافظت می کند. در این پژوهش، اثر افزودن تاخیرانداز شعله زیرکونیم اکسید بر خواص فداشوندگی کامپوزیت های فنولی الیاف پنبه نسوز بررسی شد. کامپوزیت های فداشونده فنولی الیاف پنبه نسوز با درصدهای متفاوت پرکننده زیرکونیا، با اندازه ذرات حدود 7 μm، از 7 تا % 21 و تعداد لایه های الیاف پنبه نسوز 3 تا 6 لایه با فرایند اتوکلاو ساخته شد. چگالی کامپوزیت های ساخته شده در محدوده 68 / 1 تا 1/88 g/cm3 قرار داشت. خواص مکانیکی، گرمایی و فداشوندگی کامپوزیت های ساخته شده و نیز خواص فداشوندگی کامپوزیت ها با آزمون اکسی استیلن بررسی شد. زمان لازم برای سوراخ شدن کامپوزیت ها، سرعت خوردگی خطی آنها و دمای پشت کامپوزیت ها در 20 ثانیه اول آزمون محاسبه شد. پایداری گرمایی کامپوزیت ها با گرما وزن سنجی در جو نیتروژن یا هوای خشک تا دمای 100 °C انجام شد، وزن نمونه ها 20 mg بود و سرعت گرمادهی آزمون برابر 10°C/min تنظیم شد. نتایج نشان داد، وقتی مقدار زیرکونیا از 7 به % 21 افزایش می یابد. سرعت خوردگی و دمای پشت قطعه کامپوزیت ها به ترتیب 24 و 26% کاهش می یابد، در حالی که ظرفیت گرمایی قطعه % 85 افزایش می یابد. وقتی تعداد لایه های تشکیل دهنده کامپوزیت ها از 3 به 6 و ضخامت کامپوزیت از 2/ 4 به 10/1 mm افزایش می یابد، زمان لازم برای سوراخ شدن کامپوزیت % 226 افزایش می یابد. بررسی استحکام خمشی سه نقطه ای این کامپوزیت ها نشان داد که استحکام خمشی این سازه های کامپوزیتی وقتی به حداکثر مقدار می رسد که مقدار زیرکونیای به کار رفته در حدود 14 % باشد.