Desarrollo de nuevas formulaciones de materiales compuestos resistentes a la ablación

Abstract

El Plan Espacial Nacional tiene como uno de los principales objetivos el acceso al espacio desde Argentina, para poder poner en órbita satélites de construcción local. Para ello, La Comisión de Actividades Espaciales (CONAE) está desarrollando un cohete lanzador (Tronador II) y se ha enfrentado a numerosos desafíos tecnológicos. Uno de ellos ha sido el de poder contar con un material para la protección térmica de los motores, que se ven sometidos a muy altas temperaturas y erosión por los gases de combustión expulsados a gran velocidad. En este marco, este proyecto se propone encontrar una alternativa a los materiales compuestos tradicionalmente utilizados como sistemas de protección térmica (basados en resinas fenólicas, fibras de carbono y negro de humo). Para lograr el objetivo, se propuso reemplazar al negro de humo por partículas mesoporosas de sílice debido a su alta resistencia térmica y a su porosidad interior. De esta manera, se optimizó el proceso síntesis por sol-gel de este tipo de partículas, asegurando, mediante técnicas de caracterización específicas, la composición y la morfología adecuadas. También se trabajó sobre el proceso de síntesis de resinas y procesamiento de materiales compuestos, para luego evaluar el comportamiento del material en condiciones de servicio simuladas (exposición a llama oxiacetilénica). En la caracterización de los materiales sin fibras se obtuvieron resultados promisorios, en cuanto a que se logró disminuir la velocidad de erosión e incrementar el grado de aislación del material en relación a los sistemas tradicionales. Sin embargo, en los resultados obtenidos para los materiales compuestos no se apreciaron diferencias significativas. Esto podría deberse al alto contenido de fibras y el aparentemente bajo peso porcentual de las cargas incorporadas. Si bien deben llevarse adelante nuevas etapas de trabajo antes de poder emplear el material en condiciones reales de operación, se cumplieron exitosamente las etapas iniciales del proceso de desarrollo de un nuevo material.