Уникальные конструкционные высокопрочные термостойкие клеи Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Решетневскуе чтения. 2017

УДК 54.057

УНИКАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ ТЕРМОСТОЙКИЕ КЛЕИ

В. Ф. Аристов, А. Т. Здвижков, О. К. Кошелева

ООО «Научно-исследовательский институт космических и авиационных материалов» Российская Федерация, 152025, г. Переславль-Залесский, пл. Менделеева, 2р E-mail: [email protected]

Представлены результаты по разработке конструкционных клеёв с повышенной термостойкостью для изготовления силовых конструкций космических аппаратов (КА). Приводятся сравнения материалов, разработанных ООО «НИИКАМ» с отечественными и зарубежными аналогами.

Ключевые слова: клеи, конструкционные материалы, космическая техника, термостойкость.

HIGH-PERFORMANCE HEAT-RESISTANT ADHESIVES

V. F. Aristov, A. T. Zdvizhkov, O. K. Kosheleva

Research Institute for Cosmic and Aviation Materials 2r, Mendeleeva sq., Pereslavl-Zalessky, Yaroslavl region, 152025, Russian Federation E-mail: [email protected]

The presented work describes the results of developing of high-performance heat-resistant adhesives. Developed materials are compared with Russian and foreign analogues.

Keywords: adhesives, high-performance-materials, aerospace industry, heat-resistance.

Развитие современной аэрокосмической техники невозможно представить без уникальных конструкционных материалов. Одной из приоритетных задач космического машиностроения является поиск решений снижения веса КА. С точки зрения снижения веса КА клеевые соединения имеют неоспоримое преимущество перед механическими соединениями (клёпочным или болтовым).

В данной работе представлены результаты разработки конструкционных высокопрочных термостойких клеев «горячего» (125 °С) и «холодного» (25-70 °С) отверждения.

Клей НИИКАМ-КП выпускается в виде эластичной липкой плёнки, что позволяет его применять для склеивания элементов конструкций КА и сотовых заполнителей. Прочностные характеристики при

сдвиге клеевых соединений пластин из алюминиевого сплава Д16АТ, а так же характеристики при разрыве соединений пластина Д16АТ+сотовый заполнитель приведены в табл. 1. Для сравнения в таблице приведены значения прочности клея НИИКАМ КП и его американского аналога Су1ес БЫ 300-2и.

Согласно полученным данным соединение, склеенное клеем НИИКАМ КП имеет большую прочность по сравнению с аналогом, склеенным Су1ес БЫ 300-2и. При 150 °С данные клеевые соединения имеют близкие значения прочности.

ООО НИИКАМ был разработан пастообразный высокопрочный термостойкий клей «холодного» отверждения НИИКАМ-КТВК для склеивания фиттин-гов и закладных деталей, а также для монтажа темпе-ратурочувствительного оборудования.

Таблица 1

Прочностные характеристики клея НИИКАМ КП и его зарубежного аналога Cytec FM 300-2U

№ п/п Наименование показателя Марка клея

НИИКАМ-КП Cytec FM 300-2U

1 Предел прочности при сдвиге клеевых соединениий алюминиевых сплавов Д16АТ, МПа, не менее, при температуре 20 оС 150 оС 20,0 15,0 16,4 16,0

Предел прочности при отрыве Д16АТ+сотовый заполнитель, МПа, не

менее, при температуре

2 20 оС 6,0 нет данных

80 оС 5,0

150 оС 3,0

Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов

Таблица 2

Прочностные характеристики клея НИИКАМ КТВК и его российских аналогов

№ п/п Марка клея Предел прочности при сдвиге клеевых соединениий алюминиевых сплавов Д16АТ, МПа, не менее, при температуре

20°С 150°С

1 НИИКАМ-КТВК 21,0 9,5

2 К-300 8,9 2,4

3 ВК-9 22,4 2,0

Низкая (25-70 °С) температура полимеризации клея делает его удобным для монтажа крупногабаритных конструкций КА, для склеиваниях которых по «горячему» методу необходимо использование дорогостоящего оборудования (так как крупногабаритные термошкафы). Прочностные характеристики клеевых соединений пластин из алюминиевого сплава Д16АТ, склеенных клеем НИИКАМ-КТВК и другими клеями-аналогами ВК-9 и К-300, представлены в табл. 2.

Согласно полученным результатам клей НИИКАМ КТВК по эксплуатационным свойствам значительно

превосходит аналогичные клеи отечественного производства.

Резюмируя вышеиложенное, в данной работе представлены результаты исследований по разработке высокопрочных термостойких конструкционных клеёв «горячего» и «холодного» отверждения. Данные клеи отличаются от аналогов более высокими прочностными характеристиками как при комнатной так и при повышенной (<150 °С) температурах.

© Аристов В. Ф., Здвижков А. Т., Кошелева О. К., 2017