ПОЛИМЕР–КЕРАМИЧЕСКИЙ КОМПОЗИТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ КОСМИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОЙ ТЯГИ

В работе представлены результаты по получению и исследованию свойств термостойких диэлектрических композиционных материалов на основе кремнийорганических полимеров для изготовления деталей космических двигателей малой тяги, например, разрядной камеры одного из типов электроракетных двигателей – высокочастотного ионного двигателя. В рамках исследования был предложен состав полимер−керамического материала на основе диметилсилоксанового каучука, армированного порошком α-фазы диоксида кремния. Композит соответствует широкому комплексу требований к материалу разрядных камер, среди которых главным образом следует выделить вибростойкость, радиопрозрачность и термостойкость до 400°С. Установлена взаимосвязь между скоростью нагрева при довулканизации полимер−керамического композита и потерей его массы. Показано, что температурный режим при довулканизации/отжиге в вакууме композита существенным образом влияет на эксплуатационные свойства разрядных камер. Результаты исследования позволили успешно изготовить образцы разрядных камер из данного композита для лабораторной модели высокочастотного ионного двигателя с диаметром пучка 100 мм.

1. Loeb H.W. // Acta Astronautica. 2015. V. 116. P. 299306.

2. Ситников С.А. Разработка стойких к ионной эрозии материалов на основе нитрида кремния для разрядных камер электроракетных двигателей. 2017. Москва: МАИ.

3. Poliakov P.O., Soliayev Y.O., Sitnikov S.A. // In. J. Pure Appl.Math. 2016. V. 111 (2). P. 319–330.

4. Ripetsky A., Sitnikov S., Rabinskiy L. // IOP Conf. Ser.: Mat. Sci. Eng. 2016. P. 1–6.

5. Nigmatzyanov V.V., Pogodin V.A., Rabinskiy L.N., Sitnikov S.A., Zin Hein T. // Periodico Tche Quimica. 2020. V. 17 (35). P. 560–568.

6. Nigmatzyanov V.V., Pogodin V.A., Rabinskiy L.N., Sitnikov S.A. // Periodico Tche Quimica. 2019. V. 16 (33). P. 801–808.

7. Rabinskiy L.N., Sitnikov S.A. // Periodico Tche Quimica. 2018. V. 15 (1). P. 390–395.

8. Astapov A.N., Pogodin V.A., Rabinsky L.N., Sitnikov S.A., Furashov A.S. // J. Balkan Tribol. Assoc. 2021. V. 27 (5). P. 826–837.

9. Ioni Y., Sapkov I., Kirsanova M., Dimiev A.M. // Carbon. 2023. V. 212. P. 118122.

10. Ioni Y., Khamidullin T., Sapkov I., Brysko V., Dimiev A.M. // Carbon Lett. 2024.

11. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Aerospace. 2023. V. 10. P. 662.

12. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Mathematics. 2022. V. 10. P. 2130.

13. Varaksin A.Yu., Ryzhkov S.V. // Symmetry. 2023. V. 15. P. 388.

14. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Appl. Sci. 2022. V. 12 (21). P. 11011.

15. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // J. Comput. Appl. Math. 2024. V. 451. P. 116098.

16. Кузенов В.В., Рыжков С.В. // Теплофиз. выс. темп. 2021. Т. 59 (4). С. 492–501. [Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // High Temp. 2022. V. 60 (Suppl. 1). P. S7− S15].

17. Кузенов В.В., Рыжков С.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10 (3). С. 263–270. [Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Phys. At. Nucl. 2019. V. 82 (10). P. 1341–1347].