Abstrakt:

W artykule zaprojektowano ortogonalny eksperyment z 3 czynnikami i 3 poziomami w celu przygotowania wstępnie utlenionych filców PAN o dobrych właściwościach termoizolacyjnych; do analizy wyników eksperymentu ortogonalnego zastosowano metodę zakresu, a na koniec przetestowano właściwości rozciągania i stabilność termiczną. Najpierw przeanalizowano wpływ zawartości aerożelu krzemionkowego na właściwości izolacji cieplnej powleczonych materiałów kompozytowych, a następnie wykonano test współczynnika przewodności cieplnej, przeanalizowano też charakterystykę właściwości rozciągania i stabilności termicznej powłoki kompozytowej wstępnie utlenionych kompozytów filcowych. Wyniki pokazały, że poprzez analizę eksperymentu ortogonalnego można stwierdzić, że najlepszy proces przygotowania filców igłowanych charakteryzuje się następującymi parametrami: liczba igły – 2, głębokość igły – 8 mm i częstotliwość igły – 140 razy/min. Wytrzymałość poprzeczna na rozciąganie igłowanych filców z włókien PAN była lepsza niż wytrzymałość na rozciąganie wzdłużne; analiza termograwimetryczna wykazała, że igłowane filce z wstępnie utlenionego włókna miały doskonałą stabilność termiczną. Współczynnik przewodności cieplnej powłoki aerożelowej kompozytów najpierw zmniejszył się, a następnie wzrósł wraz ze wzrostem zawartości aerożelu. Powlekane kompozyty miały najniższy współczynnik przewodności cieplnej, gdy zawartość aerożelu wynosiła 4% wag. W temperaturach 100, 150 i 200 °C szybkość ogrzewania i średnia temperatura w stanie ustalonym były najniższe, gdy zawartość aerożelu wynosiła 6% wag.