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耐烧蚀涂层如何炼成?TRILOS 三辊机精密分散工艺解析


火箭作为利用高速热气流反冲推进的航天运载工具,其飞行过程中承受极端气动加热环境 —— 头部驻点温度可达数千摄氏度。钛合金、铍合金等轻量化结构材料虽具备高强度特性,但其导热性容易烧坏火箭的各种自动控制仪器和电子元件,火箭也就无法按预定的轨道正常飞行。为了防止几千度的高温传入火箭内部,使火箭内的各种仪表正常工作,人们想办法给火箭外壳涂上一层又轻又薄的特种涂料——耐烧蚀隔热涂料。耐烧蚀涂层通过特殊设计,在高温下形成隔热层,阻隔热流传导至基体,同时保持涂层与合金界面结合强度,确保箭载电子设备在适宜温度环境下稳定工作。该类涂层对材料分散工艺提出严苛要求。





硅橡胶涂层具有高的热稳定性,高的氧化稳定性;良好的抗辐照性;极低的表面张力等物理化学特性,但是也只能在200-300℃下使用。要达到长期耐更高温要求,需加入无机材料。


在将无机材料和硅橡胶进行研磨的过程,使用TRILOS泰洛思智能三辊机会取得非常好的效果。三辊研磨机的作用是将团聚的物质进行有效的分散,同时,对原料的不均匀颗粒进行研磨,以达到所需的状态。


TRILOS泰洛思智能三辊机的特点:


① TRILOS三辊机采用一次循环,有可能完全实现物质的均质化与分散,减少颗粒尺寸,打破团聚粒子,为物料的进一步加工打下良好的基础。


② 可用触摸屏实现每个辊间距离调节,确保辊子平行度。弹性张紧的刮刀插口确保刮刀恒压,在操作过程中不需要重新调节。


③ 不同材质的辊筒都可以使用,辊筒及刮刀材质的选择-从不锈钢到氧化铝,碳化硅及氧化锆-满足各种不同需要。


④ 三辊机上的安全装置确保操作人员的安全,机器可简易且快速的清洗。


      ⑤ TRILOS的物联网、智能化三辊机解决方案,解决了客户在使用中遇到的数据无法量化分析,数据丢失,设备互相独立,无法联网进行管理和控制等等方面的问题。让客户可以对设备进行数据分析,对员工进行权限分配和管理,设备运行过程保持全程记录和备份,有利于加工过程参数的研究和设计开发。此外,智能物联平台还可以接入混料机、三辊机、上料机、均质机等设备平台,同时可以接入在线粘度计、在线粒度仪、在线近红外分析仪等仪器进行实时监控。



工艺如下:将硅橡胶和无机材料预混后,将混合后的物料放入TRILOS TR80A三辊研磨机进行研磨分散。在不同辊间距条件下研磨3遍后,得到了所需的隔热涂料。


实例:某科研单位提供的隔热涂料预混料。



采用间隙模式,具体工艺参数如下:



在三辊机处理后的物料中添加有机溶剂,用分散机混合均匀后,喷涂到火箭表面。结果表明,隔热涂料与基体的粘附力很强,没有出现掉粉现象;耐烧蚀性能突出,使用温度可以达到400℃。



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