Исследование процесса формирования структуры и свойств капиллярно-пористого материала из порошка алюминия для испарителей контурной тепловой трубы

Abstract

Объект исследования - процесс формирования структуры и свойств капиллярно-пористого материала из порошка алюминия для испарителей алюминиевых контурных тепловых труб. Цель работы - создание нового высокоэффективного капиллярно-пористого материала из порошка алюминия, обеспечивающего повышение эффективности работы контурных тепловых труб для систем терморегулирования космических аппаратов. Изготовлены образцы капиллярной структуры тепловой трубы методом спекания свободнонасыпанных и слабоуплотненных порошков алюминия марки АСД-4 способом гидратационного твердения. Изучены структура и свойства образцов методами сканирующей электронной микроскопии и адсорбционно-структурного анализа. Изготовление элементов испарителя контурной тепловой трубы, изготовление и испытание контурной тепловой трубы проводились в ГНУ Институт порошковой металлургии. На основании проведенных исследований установлено, что метод гидратационного твердения порошка алюминия АСД-4 при температурах не выше 100оC позволяет получать механически прочный пористый наноструктурированный материал состава AlOOH-Al с иерархической структурой, минуя стадию получения наноструктурных порошков, с высокой удельной поверхностью и пределом прочности при сжатии до 18 МПа. Установлено, что применение капиллярно-пористого материала из оксидированного порошка алюминия в испарителях в температурном диапазоне -30 - +80°С может обеспечить увеличение теплопередающей способности тепловых труб в 1,2 – 1,4 раза.