સમાચાર

એરોસ્પેસ ઉત્પાદનોના થર્મલ પ્રોટેક્શન ડિઝાઇનમાં, નોંધપાત્ર જાડાઈની જરૂર હોય તેવા ઘટકો, જટિલ ભૂમિતિ ધરાવતા હોય અથવા તાણ ક્રેકીંગ માટે સંવેદનશીલ હોય, તો પરંપરાગત થર્મલ પ્રોટેક્શન કોટિંગ્સના વિકલ્પ તરીકે સંયુક્ત સામગ્રીનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વધુમાં, સંયુક્ત થર્મલ પ્રોટેક્શન સ્ટ્રક્ચર્સ બહુમુખી ફેબ્રિકેશન વિકલ્પો પ્રદાન કરે છે: તેમને ઝડપથી ચોક્કસ થર્મલ પ્રોટેક્શન સાઇટ પર સીધા બનાવી શકાય છે, અથવા તેમને પ્રિફેબ્રિકેટેડ કમ્પોઝિટ થર્મલ પ્રોટેક્શન સ્લીવ્સનો ઉપયોગ કરીને સ્થાને જોડી શકાય છે, જેનાથી કાર્યક્ષમ અને અનુકૂળ તૈયારી પ્રક્રિયાના વિશિષ્ટ ફાયદાઓ મળે છે. હાલમાં, ફેનોલિક ગ્લાસ ફાઇબર કમ્પોઝિટનો ઉપયોગ થર્મલ પ્રોટેક્શન સ્ટ્રક્ચર્સમાં તેમના અસંખ્ય ગુણોને કારણે વ્યાપકપણે થાય છે, જેમાં માળખાકીય સ્થિરતા, ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર, ઉચ્ચ ચાર ઉપજ, ઓછી એબ્લેશન દર, ઉચ્ચ યાંત્રિક શક્તિ અને ઉત્તમ અસર કઠિનતાનો સમાવેશ થાય છે.

ફેનોલિક ગ્લાસ ફાઇબર કમ્પોઝિટએરોસ્પેસ ક્ષેત્રમાં વ્યાપક ઉપયોગ માટે નોંધપાત્ર સંભાવના ધરાવે છે. તેમના થર્મલ પ્રોટેક્શન મિકેનિઝમમાં બહુવિધ રક્ષણાત્મક પ્રક્રિયાઓનો સિનર્જિસ્ટિક ઇન્ટરપ્લે શામેલ છે, જેમાં ગરમી વહન અવરોધ, એન્ડોથર્મિક પાયરોલિસિસ, ચાર સ્તર દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન અને માળખાકીય સપોર્ટનો સમાવેશ થાય છે. આ પેપર મુખ્યત્વે ગરમી વહન અવરોધ, એન્ડોથર્મિક પાયરોલિસિસ અને ચાર સ્તર દ્વારા પ્રદાન કરાયેલ થર્મલ ઇન્સ્યુલેશનના દ્રષ્ટિકોણથી થર્મલ પ્રોટેક્શન મિકેનિઝમનું વિશ્લેષણ કરશે.

1. ગરમી વાહકતાનો અવરોધ

ફેનોલિક ગ્લાસ ફાઇબર કમ્પોઝિટમાં, ફેનોલિક રેઝિન મેટ્રિક્સમાં સ્વાભાવિક રીતે ઓછી થર્મલ વાહકતા હોય છે, જે બાહ્ય ગરમીના વહનને નોંધપાત્ર રીતે ધીમું કરે છે. જ્યારે સંયુક્ત સામગ્રી ઉડાન દરમિયાન ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણનો સામનો કરે છે, ત્યારે ગરમી શરૂઆતમાં બાહ્ય સપાટીથી અંદરની તરફ ફેલાય છે. જો કે, ફેનોલિક રેઝિન મેટ્રિક્સમાં રહેલી મેક્રોમોલેક્યુલર ચેઇન સ્ટ્રક્ચર ગરમી વહનના માર્ગોને અવરોધે છે, જેના કારણે ગરમી ટ્રાન્સફરના દરમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે. તે જ સમયે, સંયુક્તમાં કાચના તંતુઓની હાજરી આંતરિક ગરમી વહન માર્ગોને વધુ બદલી નાખે છે. વધુમાં, કાચના તંતુઓ અને ફેનોલિક રેઝિન વચ્ચેનો ઇન્ટરફેસ ઉચ્ચ થર્મલ પ્રતિકાર દર્શાવે છે; પરિણામે, ગરમી આ ઇન્ટરફેસને પાર કરતી વખતે વધારાના અવરોધનો સામનો કરે છે, જે ગરમી વહન પ્રક્રિયાને વધુ અવરોધે છે અને સંયુક્ત સામગ્રીની અંદર તાપમાનમાં વધારાના દરને અસરકારક રીતે ઘટાડે છે.

2. એન્ડોથર્મિક પાયરોલિસિસ

જ્યારે ઉચ્ચ-તાપમાન બાહ્ય વાતાવરણના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે ફેનોલિક રેઝિન સતત પાયરોલિસિસ પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે. આ પાયરોલિસિસ પ્રક્રિયા એક એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયા છે: થર્મલ ઉર્જા શોષી લેવા પર, ફેનોલિક રેઝિન પરમાણુઓની અંદરના રાસાયણિક બંધનો ફાટી જાય છે, જેના કારણે સામગ્રી નાના-અણુ વાયુઓ અને કાર્બોનેસિયસ અવશેષોમાં વિઘટિત થાય છે. આ પ્રક્રિયા બાહ્ય વાતાવરણમાંથી સંયુક્તની સપાટી પર સ્થાનાંતરિત થર્મલ ઉર્જાનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરે છે, જેનાથી સંયુક્ત સામગ્રીનું સપાટીનું તાપમાન એકસાથે ઘટે છે. 3. ચાર સ્તર દ્વારા થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન

જેમ જેમ પાયરોલિસિસ પ્રતિક્રિયા આગળ વધે છે, તેમ તેમ સપાટી પર ધીમે ધીમે ચાર સ્તર બને છેફેનોલિક રેઝિન કમ્પોઝિટ. આ ચાર સ્તર છિદ્રાળુ માળખું ધરાવે છે, તેના છિદ્રો વાયુઓથી ભરેલા હોય છે જે અત્યંત ઓછી થર્મલ વાહકતા દર્શાવે છે; આ લક્ષણ કમ્પોઝિટની થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન ક્ષમતાઓને વધુ વધારે છે. તે જ સમયે, ચાર સ્તર એક સખત સપાટીની રચના રજૂ કરે છે જે ચોક્કસ એરોડાયનેમિક દબાણ અને યાંત્રિક ભારનો સામનો કરવા સક્ષમ છે, જેનાથી અંતર્ગત બિન-બળેલા સામગ્રીને ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ પ્રવાહના ઘર્ષણ અને ધોવાણ અસરોથી રક્ષણ મળે છે. સંયુક્ત સપાટી પર ઉત્પન્ન થયેલ ચાર સ્તર માત્ર ઇન્સ્યુલેટીંગ કાર્ય જ કરતું નથી, પરંતુ ચોક્કસ હદ સુધી, સંયુક્તમાં માસ નુકશાનને પણ ઘટાડે છે, જેનાથી થર્મલ પ્રોટેક્શન સ્ટ્રક્ચરની સર્વિસ લાઇફ લંબાવે છે.