Właściwości termoochronne ablacyjnej warstwy wierzchniej polimerowych kompozytów proszkowych

Właściwości ablacyjne proszkowych kompozytów polimerowych można wykorzystać w projektowaniu pasywnych zabezpieczeń ogniotrwałych konstrukcji nośnych budowli wielkokubaturowych, tuneli komunikacyjnych oraz do ochrony danych elektronicznych, optycznych, magnetycznych itp. Powstająca w trakcie oddziaływania strumienia gazów palnych warstwa ablacyjna o niskiej przewodności cieplnej stanowi eksploatacyjną warstwę termoochronną. W artykule zaprezentowano założenia do konstytuowania właściwości termoochronnych warstw ablacyjnych osłon autonomicznych o osnowie fenolowo-formaldehydowej oraz powłok wytworzonych na bazie żywicy epoksydowej, modyfikowanych wysokotopliwymi napełniaczami proszkowymi: węglikiem krzemu SiC, tlenkiem aluminium Al2O3, roztworem stałym WCTiC i proszkiem wolframu W. Badania opisują wpływ komponentów na właściwości ablacyjne: średnią szybkość ablacji va, ?m/s, względny ablacyjny ubytek masy Ua, %, temperaturę tylnej powierzchni ścianki próbki izolującej ts, (?C) kompozytu. Kompozyty fenolowoformaldehydowe posiadają niższe, niż kompozyty epoksydowe, ablacyjne właściwości termoochronne (va, ts). Mają jednak niższy Ua oraz wyższą wytrzymałość na rozciąganie Rm, które to cechy są istotne w przypadku osłon autonomicznych. Jednoczesne zastosowanie wyższych zawartości SiC i proszku wolframu W powoduje poprawę właściwości ablacyjnych obu grup kompozytów.

---

Thermo-protective, ablative properties of polymer pulveraceous composites could be used to design the fire passive protective systems of modern building [3, 4] and tunnelling [5, 6] constructions, also as protections of electronic, optic and magnetic data. The ablative layer of composite (about small thermal conductivity ?(t)) created during flammable gases reacts is like an exploitation thermo-protective surface layer. The ways of modification thermo-protective properties of ablative layers of polymer autonomic shields (with phenolic- of formaldehyde matrix (F-F)) and paint coats with epoxy matrix (E) by highfusible fillers (SiC, Al2O3, WCTiC and tungsten powder W) were presented in it. The research carried out on this project is an attempt to explain the effect of ablation material components on the average linear rate of ablation va, ?m/s, the mass waste Ua, % and the back side temperature of specimen ts, ?C (tab. 1 and 2, fig. 3÷5). Phenolic- of formaldehyde composites have worse thermoprotective ablation proprieties (va, ts) than epoxy (tab. 2, fig. 3÷5). However (F-F) composites have lower Ua and higher tensile strength Rm than epoxy have, and this are essential guilds in the case of autonomous shields [9]. The simultaneous use of higher contents: SiC and the tungsten powder W improves all ablation proprieties of composites.