بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به بررسی روشهای ساخت انواع ریدومهای کامپوزیتی - محافظ سیستم دریافتکننده امواج موشک - پرداخته شده است. در روش اول دیسکهایی از جنس کامپوزیت الیاف- PTFE - پلی تترافلورواتلین - قالبگیری میشوندکه پس از ساخت ریدوم در جهت عمود بر محور ریدوم جهتگیری خواهند داشت. پس از ماشین کاری دیسک ها، بدون اینکه سطوحشان با یکدیگر در تماس باشد، در جهت عمود بر دیواره قالب - شبیه به سطح خارجی ریدوم - روی هم چیده میشوند. بعد از اعمال فشار محوری طی یک سیکل عملیات حرارتی سینتر میشوند و پلیمر از نقطه ذوب کریستالی خود عبور میکند و این حرارت باعث میشود عمل نفوذ مابین دیسک ها اتفاق افتاده و پیوند حرارتی رخ دهد.
به دنبال آن عمل سردکردن به آرامی تا نقطه تبلور مجدد و دمای اتاق ادامه پیدا میکند. ساختاراتصالیافته از قالب بیرون آورده شده و مطابق با شکل ریدوم مورد نظر ماشینکاری میشود. در روش دوم، از یک مخلوط فشرده و یکنواخت از پودرهای PTFE و الیاف تقویتکننده در اطراف ماندرل کمک گرفته میشود. ماندرل دارای سطحی مشابه سطح داخلی ریدوم است. ماندرل به همراه مخلوط پودری متراکم شده که در اطراف آن قرار دارد، تحت یک فشار خارجی مناسب در مدت زمان معین قرار میگیرد تا مخلوط پودری به طور کامل فشرده شود. سپس دما به قدر کافی افزایش داده می شود تا PTFE ذوب و یا سینتر شود. پس از اتمام کار ماندرل، محصول تا دمای محیط خنک میشود که با ماشین کاری به سطح و ابعاد نهایی ریدوم خواهد رسید.
مقدمه
در این تحقیق به ریدوم و روش تولید آن پرداخته شده است. در روش اول ریدوم مورد بحث از یک سری حلقه های الیاف تقویت شده با پلی تترافلورواتیلن ساخته شده است. حلقه های مذکور از یک شمش کامپوزیت الیاف-PTFE که به صورت سرد قالبگیری شده، ماشین کاری شده اند و به دنبال آن درون محفظه قالب تحت بارگذاری قرار گرفته اند. سپس این حلقه ها تحت اعمال حرارت و فشار قرار می گیرند تا به یکدیگر سینتر شوند.
ساختار حاصله ماشین کاری می شود تا شکل نهایی حاصل شود. ریدوم مورد نظر در برابر سایش و فرسایش ناشی از باران خصوصا در سرعت های 4 ماخ و یا بالاتر مقاوم است. در گذشته از ریدوم های سرامیکی استفاده میشد که قابل کاربرد در موشک هایی بود که قابلیت حرکت در سرعت های 4 ماخ - هر ماخ معادل 34 متر بر ثانیه - و یا بالاتر را داشتند. به نظر می رسید که این ریدوم های سرامیکی به علت داشتن خواصی همچون شکنندگی، حساس به شک های حرارتی، هدایت حرارتی بالا و نرخ بالایی آسیب پذیری در اثر ضربات قطرات باران در عملکرد دارای شرایط حساس و مرزی باشند؛ منگلز و میکیجلج، . - 2010 در روش دوم نیز به جای استفاده از مجموعه دیسک ها از یک مخلوط پودری فشرده جهت تهیه ریدوم به کمک روش پرس ایزواستاتیک گرم استفاده می شود.
شکل گیری ریدوم در این روش به کمک یک ماندرل که دارای سطح داخلی ریدوم است، انجام می شود. پس از اتمام کار ماندرل، با شرط وجود آن، لایه بهبود یافته PTFE تا دمای محیط خنک می شود و این لایه با ماشین کاری به سطح نهایی رسیده و ریدوم به ابعاد مورد نظر خواهد رسید - ترات و کینینگلی، . - 1987 ریدوم های ساخته شده از مواد پلیمری کامپوزیتی به عنوان جایگزینی از ریدوم های سرامیکی پیشنهاد شدند.
پلی تترافلورواتلین، PTFE ، یک نمونه از مواد پلیمری هستند که به نظر می رسد برای کاربردهای ریدوم مناسب باشند. این در حالی است که PTFE ساده ساخته شده یا نیت5 خواص مورد نیاز، از جمله یکنواختی در خوردگی و فرسایش، در محیط مورد نیاز برای ریدوم یک موشک را دارا نمی باشند. آزمایشات نشان می دهند که PTFE های تقویت شده از الیاف، یعنی یک کامپوزیت PTFE که در آن الیاف دارای نسبت طول به عرض بالایی هستند، دارای خواص مورد نیاز برای ریدوم و کاربرد های مشابه باشند. - ترات و کینینگلی، . - 1982
پیشینه پژوهش
قبل از تولید این محصول، از لحاظ عملی ساخت ریدومی از جنس کامپوزیت الیاف-PTFE غیر ممکن بود. تولید یک بلوک جامد از PTFE که دارای اندازه کافی باشد تا عملیات ماشین کاری به منظور حصول ریدوم روی آن انجام شود، امکان پذیر نبود چون در واقعیت امکان عملیات حرارتی چنین بلوک بزرگی در دماهای بالاتر از نقطه ذوب - حین گرم کردن - و دمای تبلور مجدد آن - حین سرد کردن - وجود نداشت چراکه این پروسه های گرم کردن و سرد کردن که به دنبال هم انجام می شوند بایستی در یک دمای یکنواخت با کمترین شیب حرارتی انجام شوند تا از شکاف ها و خسارات ناشی از تنش های حرارتی در آنها جلوگیری شود.
