Технологічні методи підвищення стабільності показників якості і фізико-механічних властивостей стільникових полімерних заповнювачів для аерокосмічних конструкцій - Автореферат

Національний аерокосмічний університет ім. Технологічні методи підвищення стабільності показників якості і фізико-механічних властивостей стільникових полімерних заповнювачів для аерокосмічних конструкційЗахист відбудеться 21 листопада 2008 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.062.04 в Національному аерокосмічному університеті ім. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. Дисертація містить загальний класифікатор технологічних дефектів, що формує якість стільникових конструкцій (СК), багаторівневу структурну класифікацію дефектів стільникових заповнювачів (СЗ) із полімерних паперів (ПП), що виникають на різних стадіях їх виробництва, яка базується на ньому. Запропоновано фізичні і математичні моделі та методи, що їх реалізують, для визначення факторів, що породжують дефекти, які повязані з електризацією ПП і нерівномірним тепло-і масоперенесенням звязуючого по довжині каналів стільників на завершальній стадії виробництва СЗ. Предложены физические и математические модели растекания капли связующего на поверхности незаряженной и заряженной электростатическим зарядом ПБ и реализующий их метод определения электростатической силы, вызывающей дефекты СЗ.Зниження маси конструкцій авіакосмічної техніки (АКТ), вартість 1 кг якої у польоті складає 1...1,5 тис. $ США для літака і 10...100 тис. $ США для космічних апаратів, є комплексною проблемою першорядної ваги, яка вирішується застосуванням нових конструкційних матеріалів - високоміцних сплавів і полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) і високоефективних конструкторсько-технологічних рішень, серед яких широке впровадження отримали тришарові стільникові конструкції (СК). В той же час на різних операціях виготовлення СЗ в них виникають і нагромаджуються різні технологічні недосконалості і дефекти, що приводять до зниження їх фізико-механічних характеристик (ФМХ) - основних показників якості СЗ, внаслідок чого знижується і несуча здатність СК. Якщо останніми роками дефекти СЗ з металевої фольги достатньо глибоко вивчені і розроблені методи їх зниження або повного усунення, то дефекти СЗ з ПП, що мають ряд специфічних особливостей, повязаних з природою їх виникнення, практично не досліджені. Досліджено вплив статичної електризації ПП на виникнення дефектів СЗ на різних операціях їх виробництва і розроблено метод і технологічні засоби зниження її впливу. При аналізі впливу статичної електризації ПП на виникнення дефектів СЗ і розробці способів їх нейтралізації (розділ 3) використовувалися експериментальні і теоретичні методи електродинаміки (електризація і поляризація діелектриків) закономірності механізмів кінетики перетворень полімерів.В першому розділі проведений огляд і аналіз стану проблеми застосування СЗ з ПП в конструкціях АКТ, приведені загальні дані щодо технологічних дефектів, які виникають в процесі його виробництва та знижують якість СК, сформульована мета і задачі дисертації. Класифікатор СЗ з ПП дозволив встановити взаємо однозначну відповідність між операціями технологічного процесу виробництва заповнювачів і типом і характером виникаючих в них дефектів, а також виділити два типи дефектів СЗ з ПП не виникаючих у виробництві СЗ з металевої фольги і зумовлюючих якість СЗ з ПП: електростатичні поля що викликані нерівномірним тепло-і масоперенесенням уздовж каналів стільників апретуючого складу і звязуючого в процесі полімеризації і сушіння сотоблоків, які вносять істотний внесок в розсіяння ФМХ СЗ з ПП.З метою виявлення причин виникнення і накопичення електростатичних зарядів на поверхні ПП розроблені лабораторний стенд, методики визначення статичних зарядів і їх густини на ПП проведено дослідження процесів змочування і розтікання звязуючого на ПП на цьому стенді, а також електризації ПП на технологічній лінії виробництва СЗ і визначені операції, на яких виникають дефекти на сотоблоках унаслідок електризації. Встановлено, що поляризація рідкого діелектрика складу просочення на зарядженій поверхні ПБ з густиною заряду приводить до появи повязаних з рідиною поляризованих електричних зарядів. Взаємодія цих зарядів викликає появу електростатичної сили, що збільшує ступінь розтікання звязуючого по поверхні ПБ. Таким чином, ступінь розтікання клею, зумовлюваний сумою сили поверхневого натягнення і електростатичної сили, практично знаходить значення, відповідне умові відсутності електризації. В розділі проведений аналіз можливих засобів нейтралізації статичної електрики на ділянках появи ініційованих їм дефектів на сотоблоках і показано що найефективнішими з них є модифікований нами метод ковзаючих по зарядженій поверхні ПП металевих щіток, а також запропонований в дисертації новий засіб опромінювання зарядженої поверхні потоком ультрафіолетового випромінювання.

2. Основний зміст роботи