芳綸紙涂層氦滲透性譯文

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1、.芳綸紙涂層氦滲透性（機(jī)械工程系，MonikaBubacz，新奧爾良大學(xué)，新奧爾良，洛杉磯70148，USA）摘要:低溫儲(chǔ)罐材料的技術(shù)和設(shè)計(jì)仍處于發(fā)展階段。新的設(shè)計(jì)理念要求的復(fù)合結(jié)構(gòu)不僅承載機(jī)械負(fù)荷，還要具有密封作用。本文的目的是定義一個(gè)低溫儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)概念和發(fā)展阻隔層與浸漬芳綸紙，以防止氣體通過滲透的復(fù)合夾芯墻板滲出。涂以不同的樹脂體系的一些芳族聚酰胺纖維紙測(cè)試氦滲透性。滲透動(dòng)力學(xué)研究表明：同時(shí)運(yùn)行至少兩個(gè)質(zhì)量傳輸機(jī)制時(shí)，擴(kuò)散和水動(dòng)力流過微多孔介質(zhì)以非定常滲透性的長(zhǎng)周期確定[1]。盡管在實(shí)驗(yàn)室制造的樣品的一些技術(shù)還不完善，但達(dá)到了透氣性低的水平，這滿足了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定?？捎糜诳刂瀑|(zhì)量

2、的滲透性和不穩(wěn)定周期動(dòng)力學(xué)這兩個(gè)的穩(wěn)定的水平。關(guān)鍵詞：芳綸纖維，蜂窩，樹脂，滲透性1引言層壓板膠黏劑蜂窩與纖維增強(qiáng)塑料提供的特定的強(qiáng)度和剛度的優(yōu)點(diǎn)相比，金屬已經(jīng)被確定為重復(fù)使用的空間運(yùn)輸系統(tǒng)候選者。能夠滿足在惡劣的環(huán)境中飛行要求的低溫儲(chǔ)罐材料和技術(shù)設(shè)計(jì)，仍處于開發(fā)階段?；跈C(jī)械性能，安全殼性能（長(zhǎng)期和短期），和制造方面的考慮，一些碳纖維和芳綸纖維增強(qiáng)塑料是很好的選擇[1]。用于低溫燃料箱終身耐久性要求意味著材料必須安全地可承受外部壓力，外部結(jié)構(gòu)載荷，抗?jié)B漏，以及能夠工作在極寬的溫度范圍內(nèi)。氣體泄漏的速率由材料的制造方法，機(jī)械負(fù)載到水箱的功能，必須運(yùn)行的材料內(nèi)部損傷狀態(tài)的決定。低

3、溫儲(chǔ)罐的常規(guī)概念的溫度包括金屬襯墊，主要起密封功能，襯墊里是封閉在一個(gè)承載主要復(fù)合結(jié)構(gòu)的機(jī)械載荷[2]。然而，實(shí)驗(yàn)表明，金屬襯墊里的焊接接頭于惡劣的環(huán)境和復(fù)合結(jié)構(gòu)也必須可靠的，有效的滿足氣密性的功能。通常情況下，復(fù)合材料具有套的微裂紋而不是可滲透液體但可滲透氣體的小分子，如氫或氦。本研究的目的是相對(duì)于所述氣體從根本上降低復(fù)合材料的磁導(dǎo)率。到目前為止，IM7/977-2（石墨-環(huán)氧）的表面層和芳綸（芳香族聚酰胺）的蜂窩體被選為最有前途的可靠的材料，以及聚合物薄膜層之間引入在復(fù)合以形成一交錯(cuò)的或混雜復(fù)合材料，和降低滲透性，膜層的厚度，數(shù)量和位置上的層壓板的機(jī)械性能的影響進(jìn)行了研究[

4、3]。阻擋層...圖1封閉蜂窩夾層結(jié)構(gòu)本研究的目的是研究各種設(shè)計(jì)，制造和復(fù)合罐的易感性低溫燃料的過度滲透性服務(wù)參數(shù)的影響。本研究認(rèn)為，使用非對(duì)稱的復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)，以滿足其內(nèi)壁低溫需求。內(nèi)部復(fù)合材料疊層的主要要求是：通過引入阻擋層（例如，芳族聚酰胺紙，使用氫氣以減少壁的滲透性，提高耐沖擊性，并防止微裂紋，裂紋擴(kuò)展，并隨后氣體滲透性，見圖1。該結(jié)構(gòu)可包括納米粒子的屬性修改和屏障發(fā)育。粘土和無機(jī)增強(qiáng)材料已被證明是在純聚合物結(jié)構(gòu)有效增強(qiáng)材料的影響結(jié)果將刊登在未來透氣性納米之中。雖然薄膜交織成復(fù)合壓層增加了材料疲勞和復(fù)合材料的沖擊阻力，但由于在實(shí)際中增加的這部分重量，也會(huì)減少了的特定強(qiáng)

5、度。只用作阻擋膜產(chǎn)生的差的一個(gè)面耐剪切，橫向拉伸，剝離，和裂紋擴(kuò)展。芳族聚酰胺紙比聚合物膜具有更高的機(jī)械性能，它必須浸漬聚合物，以減少它們的滲透性。這個(gè)附加的樹脂涂覆層，兼容的蜂窩材料，可以被集成到核心結(jié)構(gòu)而成為一個(gè)整體部分。圖1描繪的封閉蜂窩狀芯被測(cè)試的新的解決方案。從納米粘土填充的材料制成的新型納米復(fù)合材料是目前正在開發(fā)用于制造阻隔薄膜。這些材料構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)增加聚合物的模量，并提供額外的阻隔性能。在使用這些材料可能會(huì)增加材料的整體的比強(qiáng)度，而提供滲透阻力。據(jù)報(bào)道，該要求通過國家航天飛機(jī)計(jì)劃是允許的滲透速率確定為整個(gè)罐體表面積作為泄漏出來的閥門及配件10％。單位面積

6、允許的流量，然后計(jì)算為在0.01-0.1Pa·m2/s的范圍內(nèi)，幅度大于該判別值（目前最小可檢測(cè)或0.003Pa·m2/s）中的至少兩個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，根據(jù)故障模式和代表車配置，逼真的氫氣流量允許的范圍從0.36-900Pa·m2/s[4]。2實(shí)驗(yàn)過程表層和芯材用不同的樹脂體系的樣品用氦質(zhì)譜儀和一個(gè)專門設(shè)計(jì)的測(cè)試，氦的透氣性和制造樣品夾具。從杜邦的Nomex3T412和芳綸2.8N636芳綸紙涂有不飽和聚酯邦7630800402從三極管/杜邦公司，玻璃纖維聚酯樹脂NAPA765-1286從Balkamp公司，都用甲基乙基酮過氧化物（MEKPO）1.5％混合的，低粘度的環(huán)氧樹脂的M

7、AS30-002具有快速的環(huán)氧硬化劑MAS30-012，和介質(zhì)的混合，低粘度SilverTip海洋環(huán)氧樹脂層壓樹脂與系統(tǒng)三種樹脂有限公司酒精和丙酮快速固化劑中添加稀釋劑的粘度在浸漬過程中暫時(shí)的下降滲透到纖維之間狹窄的微通道，和用于降低純聚合物層的厚度超過芳綸紙。樹脂用刷子或輥?zhàn)邮┘拥郊垙垉擅娌⒐袒詨航饘侔逯g在室溫下或在真空包中爐（對(duì)于不同的試驗(yàn)，以不同的流程，以獲得最好的樣品質(zhì)量）。氦滲透性測(cè)試是在的樣品（取決于重復(fù)性）在專門修建的建立與氣態(tài)氦作為使用阿爾卡特ASM142，一個(gè)普遍的氦檢