ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПОЛІСИЛОКСАНОВОГО ЗАХИСНОГО ПОКРИТТЯ НА ВОГНЕСТІЙКІСТЬ КОНСТРУКЦІЙ З АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ

Abstract

Поліфункціональні захисні покриття на основі наповнених полісилоксанових композицій є достатньо техно- логічними і можуть застосовуватися для підвищення вогнестійкості металевих конструкційних матеріалів завдяки високим термомеханічним властивостям, які визначаються стабільним структурним і фазовим складом. У роботі досліджено вплив захисних покриттів на основі наповнених оксидними компонентами полісилокс а- нів на вогнестійкість алюмінієвих сплавів. Вибір початкових складів для вогнезахисних покриттів здійснювався з метою отримання при нагріванні понад 473 К спученого теплоізоляційного жаростійкого шару на поверхні алюмінієвого сплаву. Методами фізико-хімічного аналізу встановлено, що при нагріванні понад 473 К в результаті термоокисної де- струкції полісилоксану з виділенням газоподібних продуктів відбувається спучування покриття з утворенням на поверхні алюмінієвого сплаву вогнезахисного пористого теплоізоляційного шару. Коефіцієнт спучування покриття дорівнює 9,8…12,4. Достовірність використання фізико-хімічних критеріїв при виборі компонентного складу пок- риття і ефективність вогнезахисної функції оцінено за результатами випробування на алюмінієвому сплаві АМг6 і за моделлю його теплопровідності. Запропоновано модель теплопровідності захисного покриття, яке складається з шару, що обмежує передачу тепла крізь двошарову конструкцію. При впливі на алюмінієву пластину теплового потоку відбувається її прогр і- вання на глибину покриття, що призводить до його спучування і утворення термоізоляційного бар'єру. Динаміку розподілу температури під час пожежі на захисному покритті алюмінієвого сплаву спрогнозовано шляхом моделю- вання процесу теплопередачі в однорідному твердому тілі за математичною моделлю. Проведеними теоретичними і практичними дослідженнями встановлено залежність параметрів прогрівання захищеного алюмінієвого сплаву до критичної температури від товщини покриття. Наявність на поверхні алюміні- євого сплаву покриття на основі наповненого полісилоксану сповільнює процес передачі тепла до його поверхні, що в 3…4 рази підвищує вогнестійкість конструкції