- Polydimetyl siloxan: CH 3 CH
CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM
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 * Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của màng sơn bằng lò nung
Căn cứ vào các điều kiện thực tế trong quá trình hoạt động của động cơ CT-18 là 20-25 giây, tiến hành đánh giá khả năng chịu nhiệt của màng sơn bằng thử nghiệm trong điều kiện như sau: Các thử nghiệm khả năng chịu sốc nhiệt được tiến hành trong lò nung nhiệt độ cao, Nabertherm tại Viện Công nghệ/ Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng. Khi nhiệt độ lò nung đạt được nhiệt độ thử nghiệm 600oC, 700oC, 800oC, 900oC, 1.000oC, 1.050oC và 1.100oC, tiến hành đưa các mẫu thử vào
lò nung trong thời gian 25 giây để tiến hành thử nghiệm đánh giá. Thời gian thử nghiệm được tắnh từ lúc bắt đầu đưa mẫu thử vào trong lò đến khi lấy mẫu thử ra khỏi lò. Sau thời gian thử nghiệm 25 giây, tiến hành lấy mẫu thử ra khỏi lò nung, để nguội tự nhiên và tiến hành đánh giá sự thay đổi bề mặt (sự bong tróc, phồng rộp, nứt vỡ) của các lớp màng sơn trên các tấm mẫu thử. Đánh giá bề mặt của mẫu thử bằng mắt thường, mẫu thử được đánh giá là đạt yêu cầu khi bề mặt mẫu không bị nứt, phồng rộp, không bị phá hủy và không xuất hiện bột, phấn trên bề mặt mẫu.
Hình 2.12. Lò nung Nabertherm 1300oC
* Thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của màng sơn bằng đèn khò axetylen
Khả năng chịu nhiệt của tấm mẫu đã sơn phủ được thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM-E285-08, sử dụng đèn khò ôxi - axetylen cố định phụt trực tiếp vào bề mặt trước hoặc sau của tấm mẫu đã sơn phủ.
Nhiệt độ tối đa của ngọn lửa đèn khò ôxi - axetylen có thể đạt đến trên 3000ỨC khi tỷ lệ O2/C2H2 là 1/1,2; tốc độ dòng phụt rất lớn, hoàn toàn thắch hợp dùng để thử nghiệm khả năng bảo vệ nhiệt, chịu nhiệt của tấm mẫu đã sơn phủ.
Tiến hành thử nghiệm thực tế khả năng chịu nhiệt của tấm mẫu đã sơn phủ sử dụng đèn khò ôxi - axetylen. Khả năng cách nhiệt của tấm mẫu đã sơn phủ được xác định dựa trên giản đồ hiển thị nhiệt độ mặt sau của mẫu thử theo thời gian tắnh từ thời điểm ngọn lửa của đèn khò ôxi - axetylen tác động vào mặt trước của mẫu thử.
Các thông số trong quá trình thử nghiệm cần xác định như: - Tỷ lệ O2/C2H2 ;
57
- Nhiệt độ ngọn lửa đo bằng thiết bị đo nhiệt độ từ xa hồng ngoại OS524E- SC;
- Tốc độ dòng khắ cháy khi chưa xảy ra quá trình cháy.
Các tấm mẫu đã sơn phủ được gá lắp trên giá thử nghiệm đo nhiệt độ. Sử dụng đèn khò ôxi - axetylen cố định, phụt trực tiếp vào bề mặt trước của tấm mẫu đã sơn phủ, khoảng cách từ đầu đèn khò đến tấm mẫu 10-20 cm. Tiến hành đo nhiệt độ ngọn lửa đèn khò bằng thiết bị đo nhiệt độ hồng ngoại cầm tay OS524E-SC (hình 2.13) đồng thời đo nhiệt độ trực tiếp tại vị trắ ngọn lửa sau mẫu thử. Xác định sự thay đổi nhiệt độ tại vị trắ sau vị trắ tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa theo thời gian thử nghiệm 20-25 giây.
Hình 2.13. Nhiệt kế hồng ngoại cầm tay nhiệt độ cao OS524E-SC Sơ đồ phương pháp thử nghiệm được trình bày trên hình 2.14.
Hình 2.14. Sơ đồ thử nghiệm khả năng chịu nhiệt của tấm mẫu đã sơn phủ sử dụng đèn khò ôxi - axetylen theo tiêu chuẩn ASTM-E285-08
2.2.8.2. Thử nghiệm trên vỏ động cơ CT-18
Sau khi đã tiến hành các thử nghiệm ở quy mô phòng thắ nghiệm và mô phỏng điều kiện thực tế, lớp sơn phủ chịu nhiệt được áp dụng trong động cơ CT-18 và thử nghiệm thực tế.
Hình 2.15. Lớp sơn phủ trong lòng vỏ động cơ CT-18
Mẫu sơn phủ được sơn vào vỏ động cơ CT-18 cả bên trong và bên ngoài lớp vỏ. Đặc biệt là phần động cơ hành trình, lớp sơn phủ được phun với chiều dày từ 200 đến 400 ộm ở bên trong lòng động cơ và từ 50 đến 100 ộm ở bên ngoài vỏ động cơ. Lớp sơn sau khi được sơn phủ để khô tự nhiên trong thời gian 10-12 giờ và được sấy cho đến khô hoàn toàn. Động cơ CT-18 sử dụng thỏi thuốc phóng với thời gian cháy từ 20 đến 25 giây.
Lớp sơn phủ trên vỏ động cơ được đánh giá, ghi lại trạng thái trước và sau khi thử nghiệm quá trình cháy của thỏi thuốc phóng. Đồng thời có gắn các cảm biến nhiệt độ bên ngoài vỏ động cơ để xác định nhiệt độ bên ngoài vỏ động cơ trong quá trình hoạt động.
59