пеноматериалы

пеноматериа́лы в авиастроении. П. — лёгкие газонаполненные материалы ячеистого строения, напоминающие по структуре затвердевшую пену. Изготовляются из полимеров, резин, стекла, керамики, алюминия и других веществ. Различают П. замкнуто-ячеистой и открыто-пористой структуры. При замкнуто-ячеистой структуре газ заполняет не сообщающиеся между собой ячейки, при открыто-пористой — ячейки сообщаются между собой. Серийно выпускаемые П. имеют смешанную структуру.

П. получают путём «вспенивания» вещества, находящегося в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии. Для этого в состав композиций вводят газообразователи — порофоры, которые при нагревании разлагаются с выделением газа. Так получают разнообразные виды пенопластмасс. Для изготовления пенопластмасс используются также процессы, в которых газ выделяется при химической реакции между компонентами (пенополиуретаны). Существуют способы механического диспергирования воздуха в жидкой композиции («мипора»). Резиновые губки обычно изготовляют путём насыщения композиции газом при высоком давлении в процессе вулканизации; при сбросе давления газ «вспучивает» высокоэластичную массу. Плотность П. органического происхождения (пенопластмасс, пенорезин) — от 15—20 до 500—700 кг/м³.

Разновидность П. — сферопласты (или синтактные пенопласты), получаемые путём смешения микросфер с полимерным связующим. Плотность сферопластов зависит от материала микросфер (стекло, полимеры, углерод и др.), их удельного содержания и составляет от 200—300 до 700—800 кг/м³.

Пеностекло, пенокерамику получают путём обжига шихты, содержащей добавки мела, мраморной муки, кокса и других веществ, разлагающихся при нагревании с выделением в расплавленной массе газообразных продуктов. Вспененный материал затем охлаждается. Плотность такого П. от 100—200 до 700—1000 кг/м³.

Для получения пеноалюминия (плотность от 250 до 750 кг/м³) в расплавленный металл вводят гидриды титана, циркония, разлагающиеся с выделением водорода. Пенистая структура сохраняется при быстром охлаждении.

Свойства П. зависят от их химического состава, плотности, структуры. Чем меньше плотность, тем меньше и механическая прочность П., но тем лучше их теплоизоляционные свойства. П. замкнуто-ячеистой структуры отличаются малым водопоглощением, сохраняют плавучесть в течение многих лет. П. на основе полимеров и керамики — хорошие диэлектрики. Пенопластмассы на основе фенопластов и полиимидов сохраняют работоспособность до 200—350°С, пеноалюминий — до 400—500°С, пенокерамика — до 800—1000°С.

П. выпускают в виде листов, плит, готовых формованных изделий, а также в виде полуфабрикатов для вспенивания на месте применения непосредственно в объёмах конструкций. В авиастроении П. применяют в качестве заполнителей несущих плоскостей самолётов, для теплоизоляции кабин, для изготовления радиопрозрачных обтекателей, линзовых антенн, отражателей, герметизации блоков радио- и электротехнической аппаратуры; эластичные П. используются как демпфирующие и амортизирующие материалы, как мягкие элементы авиационных кресел; крупноячеистый поролон служит в качестве взрывоподавляющего и огнепреграждающего средства в топливных баках.

Литература:
Берлин А. А., Шутов Ф. А., Химия и технология газонаполненных высокополимеров, М., 1980.

М. Я. Бородин.