[发明专利]抵抗霉菌的可成形的软木

说明书

本发明的名称为抵抗霉菌的可成形的软木。本文描述的方面一般地涉及为以下物质的反应产物的材料：粘合剂；固化剂；和由下式表示的吡啶硫酮锌：R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、和R⁸独立地是氢、烷基、环烷基、烷氧基、羟基、芳基、或杂环基，其作为挡热罩材料、和挡热罩的用途。

技术领域

本公开内容的方面一般地涉及挡热罩和挡热罩材料。

背景技术

穿过、离开、和进入地球大气层的航天飞行器以高速行进，并且结果，它们的外部航天器表面(aerosurface)，和在某种程度上它们的子结构，经历极端热条件。挡热罩材料是具有高导热性的材料以确保热被快速传导离开挡热罩上潜在热点。挡热罩材料也具有高比热容使得在吸收热之后材料的温度增加低于许多其他材料。当施加至航天飞行器表面时，挡热罩材料形成挡热罩，该挡热罩保护并且隔离极端热条件下经受热应力的结构。

自20世纪30年代早期以来，使用在高温下烧蚀的挡热罩材料的热应力管理技术已被用于各种应用。挡热罩材料被用在早期火箭系统中用于机头罩(nose cap)保护并且也被用作双子星座(Gemini)和阿波罗(Apollo)太空飞行器上的重返挡热罩，和进一步地用在许多现代火箭喷嘴上。

基于常见软木的挡热罩材料包括软木环氧树脂、软木酚醛树脂和软木硅树脂。软木和酚醛树脂的燃烧以形成弱化的炭(weakened char)是软木酚醛树脂挡热罩材料的重要失效模式。当材料暴露于来自周围环境的高热通量和氧时，基于软木的挡热罩迅速碳化并且开始燃烧。一旦点燃，甚至在外部热源关闭之后挡热罩材料将继续燃烧。随着软木酚醛树脂挡热罩烧蚀，挡热罩的表面将形成具有裂缝的炭，其尺寸随着时间增大。最后由于机械负载和空气动力学剪切剩余的材料将破裂和被侵蚀。

许多这些材料，虽然适合用在前述的应用中，但是具有处理和寿命(保质期)问题，其排除了在经受频繁处理和在使用之前可能长期存储的系统上的应用。通常的运载火箭可能在发射之前位于发射台上几天(或者存储在某处几年)，并且如果不受保护通常挡热罩材料可以吸收大量的水分。霉菌和真菌(霉)可以在挡热罩的软木材料中和其上积聚，其可以影响挡热罩的机械性能和热性能。已经做出尝试以用抗生素——诸如对硝基苯酚(NO₂-Ph-OH)——涂布基于软木的树脂。然而，该化合物是高度水溶性的(16g/L)——这与其高毒性相关，并且在美国和欧盟中均不允许用在航空器中。

也可以通过用一种或多种密封剂层涂布挡热罩表面保护航天飞行器免受水分(和霉菌)。这些另外的层增加了交通工具部件和整个航天飞行器的重量和成本。这些另外的层也增加了制造这种部件和整个交通工具的时间量。

因此，在本领域中存在对于新的和改进的挡热罩和挡热罩材料的需要。

发明内容

在一方面，材料，或其反应产物，包括粘合剂、固化剂、和由下式表示的吡啶硫酮锌(zinc pyrithione)：R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、和R⁸独立地是氢、烷基、环烷基、烷氧基、羟基、芳基、或杂环基。

在另一方面，挡热罩包括蜂窝芯，该蜂窝芯包括形成多个室的多个交叉壁部分。挡热罩还包括布置在至少一个室的表面上的材料。材料是粘合剂、固化剂、和由下式表示的吡啶硫酮锌的反应产物：R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、R⁷、和R⁸独立地是氢、烷基、环烷基、烷氧基、羟基、芳基、或杂环基。