Nghiên cứu tổ hợp vật liệu sơn chịu nhiệt trên cơ sở nhựa silicon và định hướng sử dụng (study on heat resistant paint material complex based on silicone and its applications)

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về sơn chịu nhiệt
- 1.1.1. Sơn chịu nhiệt trên cơ sở nhựa silicon
  - 1.1.1.1. Giới thiệu về nhựa silicon
  - 1.1.1.2. Phương pháp đóng rắn màng sơn silicon
  - 1.1.1.3. Khả năng chịu nhiệt của sơn trên cơ sở nhựa silicon
- 1.1.2. Sơn silicon – thành phần chính và một số phụ gia chịu nhiệt
  - 1.1.2.1. Thành phần chính
  - 1.1.2.2. Một số phụ gia có khả năng làm tăng tính chịu nhiệt của màng sơn
  - 1.1.2.3. Ảnh hưởng của quá trình xử lý bề mặt và chiều dày màng sơn đến tính chất chịu nhiệt của màng sơn
1.2. Biến tính nanosilica và nano zirconi oxit ứng dụng trong sơn chịu nhiệt
- 1.2.1. Biến tính bề mặt nanosilica
  - 1.2.1.1. Tính chất ưa nước của vật liệu nanosilica
  - 1.2.1.2. Tăng cường khả năng kỵ nước của vật liệu nanosilica
  - 1.2.1.3. Biến tính vật lý nanosilica
  - 1.2.1.4. Biến tính hóa học nanosilica
- 1.2.2. Biến tính bề mặt nano zirconi oxit
1.3. Ứng dụng của sơn chịu nhiệt
- 1.3.1. Cấu tạo chung của vỏ động cơ và một số loại đạn phản lực
  - 1.3.1.1. Cấu tạo chung của động cơ phản lực
  - 1.3.1.2. Cấu tạo của động cơ CT-18
- 1.3.2. Lớp phủ gốm chịu nhiệt cho buồng cháy của động cơ phản lực nhiên liệu rắn
- 1.3.3. Hệ thống chịu nhiệt của các kết cấu động cơ phản lực dòng thẳng sử dụng nhiên liệu rắn
- 1.3.4. Lớp sơn phủ chịu nhiệt cho tàu vũ trụ “BURAN”

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM

2.1. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
- 2.1.1. Nguyên liệu, hóa chất
- 2.1.2. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu
2.2. Phương pháp nghiên cứu
- 2.2.1. Phương pháp chế tạo sơn
- 2.2.2. Chuẩn bị mẫu sơn
- 2.2.3. Phương pháp sơn phủ trong lòng vỏ động cơ CT-18 và đạn phản lực
  - 2.2.3.1. Phương pháp xử lý bề mặt
  - 2.2.3.2. Phương pháp sơn phủ
- 2.2.4. Các phương pháp xác định tính chất của màng sơn
  - 2.2.4.1. Phương pháp xác định độ cứng của màng sơn
  - 2.2.4.2. Phương pháp xác định chiều dày màng sơn
  - 2.2.4.3. Xác định độ bền uốn màng sơn
  - 2.2.4.4. Xác định độ bền va đập của màng sơn
  - 2.2.4.5. Xác định độ bám dính của màng sơn
  - 2.2.4.6. Xác định độ nhớt của màng sơn
  - 2.2.4.7. Xác định thời gian khô của màng sơn
  - 2.2.4.8. Xác định hàm lượng chất không bay hơi trong sơn
  - 2.2.4.9. Xác định độ mịn của màng sơn
- 2.2.5. Các phương pháp kiểm tra khả năng chịu tác động môi trường của các mẫu sơn chịu nhiệt
  - 2.2.5.1. Khả năng chịu môi trường mù muối
  - 2.2.5.2. Khả năng chịu môi trường UV
  - 2.2.5.3. Khả năng chịu môi trường dầu nhờn
  - 2.2.5.4. Khả năng chịu môi trường axit
  - 2.2.5.5. Khả năng chịu môi trường kiềm
- 2.2.6. Các phương pháp khảo sát tính chất của vật liệu
  - 2.2.6.1. Phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS)
  - 2.2.6.2. Kính hiển vi điện tử quét FE-SEM
  - 2.2.6.3. Phép đo nhiễu xạ tia X (XRD)
  - 2.2.6.4. Phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)
  - 2.2.6.5. Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng TGA
  - 2.2.6.6. Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
- 2.2.7. Biến tính bề mặt nanosilica và nano zirconi oxit bằng polydimetyl siloxan (PDMS)
- 2.2.8. Các phương pháp thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của màng sơn silicon
  - 2.2.8.1. Phương pháp thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của màng sơn
  - 2.2.8.2. Thử nghiệm trên vỏ động cơ CT-18

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát, lựa chọn thành phần chế tạo sơn chịu nhiệt
- 3.1.1. Khảo sát tính chất bột nhũ nhôm
- 3.1.2. Khảo sát tính chất bột độn TiO2
- 3.1.3. Khảo sát tính chất của bột nanosilica
- 3.1.4. Khảo sát tính chất của bột nano zirconi oxit
- 3.1.5. Khảo sát tính chất của nhựa silicon
3.2. Nghiên cứu biến tính bề mặt nanosilica và nano zirconi oxit bằng PDMS
- 3.2.1. Biến tính bề mặt nanosilica
  - 3.2.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính bề mặt nanosilica
  - 3.2.1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng nanosilica và PDMS đến quá trình biến tính bề mặt nanosilica
  - 3.2.1.3. Đặc trưng tính chất của bột nanosilica biến tính
- 3.2.2. Biến tính bề mặt nano zirconi oxit
  - 3.2.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình biến tính bề mặt nano zirconi oxit
  - 3.2.2.2. Ảnh hưởng của của tỷ lệ khối lượng nano zirconi oxit và PDMS đến quá trình biến tính bề mặt nano zirconi oxit
  - 3.2.2.3. Đặc trưng tính chất của bột nano zirconi oxit biến tính
3.3. Chế tạo sơn chịu nhiệt và nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của màng sơn
- 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bột nhũ nhôm và bột TiO2 đến khả năng chịu nhiệt và một số tính chất cơ lý của màng sơn trên cơ sở nhựa silicon
- 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng chiều dày lớp sơn phủ đến khả năng chịu nhiệt của màng sơn
- 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình sấy đến tính chất của màng sơn
- 3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nanosilica đến khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ lý của màng sơn
- 3.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng nano zirconi oxit đến khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ lý của màng sơn
- 3.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng hỗn hợp nanosilica và nano zirconi oxit chưa biến tính đến khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ lý của màng sơn
- 3.3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ hàm lượng hỗn hợp nanosilica biến tính và nano zirconi oxit biến tính đến khả năng chịu nhiệt của màng sơn
3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ trong quá trình sơn phủ đến tính chất cơ lý của màng sơn
- 3.4.1. Ảnh hưởng của quá trình xử lý bề mặt đến tính chất cơ lý màng sơn phủ
- 3.4.2. Ảnh hưởng của chiều dày màng sơn phủ đến tính chất cơ lý màng sơn
- 3.4.3. Ảnh hưởng của quá trình sấy đến sự hình thành màng sơn phủ trong động cơ CT-18
3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện môi trường bên ngoài đến màng sơn silicon
- 3.5.1. Khả năng chịu môi trường mù muối của màng sơn silicon
- 3.5.2. Khả năng chịu môi trường UV của màng sơn silicon
- 3.5.3. Khả năng chịu môi trường dầu nhờn, kiềm, axit của màng sơn silicon
3.6. Bảng chỉ tiêu kỹ thuật của sơn chịu nhiệt trên cơ sở nhựa silicon
3.7. Định hướng sử dụng của sơn chịu nhiệt trên cơ sở nhựa silicon
- 3.7.1. Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của màng sơn silicon trên tấm mẫu thép
- 3.7.2. Thử nghiệm sơn phủ trên vỏ động cơ CT-18
  - 3.7.2.1. Thử nghiệm thực tế lớp sơn chịu nhiệt sử dụng hỗn hợp nanosilica và nano zirconi oxit chưa biến tính
  - 3.7.2.2. Thử nghiệm thực tế lớp sơn chịu nhiệt sử dụng hỗn hợp nanosilica và nano zirconi oxit đã biến tính