ساز و کار فداشوندگی سپرهای گرمایی نانوکامپوزیتی بر پایه پلیمر گرما سخت و خاک ‌رس

بازگشت موفقیت آمیز دستگاههای پرنده هوافضایی به جو زمین بستگی زیادی به حفاظت حرارتی سازه آنها در برابر گرمایش آیرودینامیکی دارد. در شرایط شوکهای گرمایی ناگهانی، استفاده از عایقهای گرمایی غیرفعال، به ویژه کامپوزیتهای فداشونده زغال گذار نسبت به سایر روشها موثرتر و به صرفه‌تر است. مهمترین محدودیتهای این کامپوزیت ها، سرعت نسبتاٌ زیاد خوردگی ناشی از جریان گاز داغ و پایین بودن مقاومت مکانیکی زغال تشکیل شده ناشی از فداشدن است. در این پژوهش برای رفع این مشکلات از نانو فناوری استفاده ‌شده است.  نتایج آزمون های شعله اکسی استیلن نشان می دهد در شرایط شار گرمایی و زمان یکسان ، کارایی فداشدن عایق نانوکامپوزیتی، از راه کاهش درجه حرارت پشت عایق، 30 تا 40 درصد افزایش یافته است. تشکیل لایه سرامیکی روی زغال ناشی از تخریب گرمایی در نانوکامپوزیتهای فداشونده در درجه دمای بالا، علاوه بر افزایش مقاومت مکانیکی زغال و کاهش خوردگی سطح، به عنوان سپر گرمایی ثانویه عمل کرده، از باقیمانده عایق زیرین محافظت می کند. این پدیده با اعمال شار گرمایی خارجی تابشی معادل 2-W.m 104×8 روی سطح نمونه در آزمون گرماسنج مخروطی تایید می شود.