Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса 11
1.1. Теплозащита летательных аппаратов 11
1.2. Теплоизоляционные и теплозащитные материалы 13
1.3. Высокотемпературные волокна, как основа для изготовления теплозащитных и теплоизоляционных материалов 18
1.4. Гибкие волокнистые теплоизоляционные материалы 22
1.5. Многослойные гибкие материалы 35
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований 39
2.1. Объекты исследования 39
2.2. Методы исследования 40
2.3. Разработка лабораторного стенда для исследования материалов методом одностороннего нагрева 42
ГЛАВА 3. Получение гибких волокнистых теплоизоляционных материалов 45
3.1. Общие принципы получения гибких волокнистых материалов. Исследование характеристик муллитокорундовых волокон 45
3.2. Процесс получения гибкого волокнистого теплоизоляционного высокотемпературного материала
3.2.1. Исследования условий получения гомогенной пульпы муллитокорундовых волокон миксерным способом 51
3.2.2. Исследования процесса получения гомогенной пульпы волокон оксида алюминия методом аэрационной гомогенизации
3.2.3. Исследование влияния связующего на свойства гибких волокнистых материалов 61
3.2.4. Термическая обработка и придание гибкому волокнистому материалу стабильных размеров 68
3.3. Отработка технологических приемов получения гибкого
теплоизоляционного материала плотностью 100 кг/м з
3.3.1. Исследование процесса гомогенизации волокнистой пульпы 74
3.3.2. Выбор связующего и методов его введения в волокнистую пульпу,
исследование влияния связующего на свойства получаемого материала 76
3.4. Исследования по разработке технологии гибкого высокотемпературного уплотнительного теплоизоляционного материала плотностью 200 кг/м 81
3.5. Получение гибкого высокотемпературного теплоизоляционного материала плотностью 300 кг/м
3.5.1. Исследование процессов изготовления и разработка технологии получения гибкого теплоизоляционного материала с плотностью 300 кг /м 87
3.5.2. Проведение исследований по влиянию длины непрерывного волокна на гибкость и плотность материала 91
3.6. Получение градиентного теплоизоляционного материала со средней
плотностью 180 кг/м 101
3.6.1. Исследования процесса получения градиентного теплозащитного материала 101
3.6.2. Определение свойств экспериментальных образцов градиентного
теплоизоляционного материала со средней плотностью не более 180 кг/м 105
ГЛАВА 4. Теплоизоляционные свойства волокнистых высокотемпературных гибких материалов
4.1. Определение теплофизических характеристик разработанных материалов
4.2. Исследования зависимости теплоизоляционных свойств материала от плотности 112
4.3. Исследование перепада температуры на образцах материала с плотностью 80-120 кг/м3 120
4.4. Исследование образцов гибких волокнистых материалов с градиентом плотности 122
4.5. Исследование теплопроводности гибких волокнистых теплоизоляционных материалов 125
4.5.1. Исследование теплопроводности материала с плотностью 100 кг/м 125 4.5.2. Исследование теплопроводности материала с плотностью 200 кг/м 126
4.5.3. Определение теплофизических характеристик материала с плотностью 300 кг/м3 127
4.5.4. Определение теплофизических характеристик градиентного материала с плотностью 180 кг/м 129
4.5.5. Определение теплофизических характеристик в рабочем диапазоне температур материала ВТИ-16 131
Выводы 135
Список использованных источников
- Высокотемпературные волокна, как основа для изготовления теплозащитных и теплоизоляционных материалов
- Разработка лабораторного стенда для исследования материалов методом одностороннего нагрева
- Процесс получения гибкого волокнистого теплоизоляционного высокотемпературного материала
- Исследование перепада температуры на образцах материала с плотностью 80-120 кг/м3
Высокотемпературные волокна, как основа для изготовления теплозащитных и теплоизоляционных материалов
Основными характеристиками теплозащитных и теплоизоляционных материалов для ракетно-космической техники и высокоскоростных летательных аппаратов являются их максимальная рабочая температура, коэффициент теплопроводности и плотность материала.
По уровню температур высокотемпературные ТИМ и ТЗМ можно разделить на четыре группы:
1. С предельной рабочей температурой до 700С. К ним относятся многие строительные и теплотехнические изоляции общего назначения, как органические, так и неорганические: минеральная вата, стекловата, ячеистые бетоны, пеностекло, асбестовые, совелитовые, каолиновые и другие теплоизоляционные изделия.
2. Огнеупорные, волокнистые и засыпные изоляции с предельной рабочей температурой до 1750С, главным образом на основе оксидной керамики из Si02 А1203, MgO, Zr02, ZrSi04, шамотные и динасовые легковесные изделия.
3. Высокоогнеупорные пористые изоляции с предельной рабочей температурой до 2300-2500 С - из корунда, магнезита, хромомагнезита и диоксида циркония, а также из оксидов бериллия, иттрия, скандия и др.
4. Особо высокотемпературные изоляции с предельной рабочей температурой 2500С. Изоляции этой группы изготавливают из углеграфитовых материалов, на основе тугоплавких металлов и их соединений и сплавов, а также из некоторых оксидов: Th02, НЮ2.
Класс волокнистых теплоизоляционных материалов в настоящее время развивается наиболее интенсивно. Волокнистые изоляции сочетают высокие теплоизоляционные свойства и удобство применения в виде гибких матов, жестких плит, листов, войлоков, тканей. Волокнистая теплоизоляция обладает более высокими механическими свойствами по сравнению с ячеистыми и другими высокопористыми материалами равной пористости.
Важнейшей тепло физической характеристикой теплозащитных и теплоизоляционных материалов является теплопроводность, описываемая для данного конкретного материала коэффициентом теплопроводности X, имеющем размерность Вт/мхК. При разработке нового ТИМ необходимо стремиться к минимизации коэффициента теплопроводности, для чего надо учитывать следующие факторы, от которых он зависит [15]:
Для волокнистых материалов наибольшее значение имеет влияние пористой структуры. В волокнистых материалах поры имеют неопределенную форму и представляют собой скорее систему сообщающихся полостей между волокнами. Объем отдельной полости зависит от диаметра волокна - чем тоньше волокно, тем больше волокон размещается на единице объема (при постоянной массе твердой фазы), тем меньше объем единичной полости и меньше конвективный теплообмен в материале. При контакте волокон, чем меньше диаметр волокна, тем больше термическое сопротивление в местах контакта волокон. Согласно исследованиям [15], оптимальной волокнистой структурой является структура с минимальным содержанием твердой фазы в виде длинных волокон малого диаметра обеспечивающая упругость и неслёживаемость волокнистого каркаса. Волокна должны быть круглого сечения с плотной гладкой поверхностью, без резких перепадов диаметра по длине.
С этими данными совпадают результаты исследований проведенных по изучению волокнистых поликристаллических плит ПКВ [16]. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы представляют собой, как правило, гетерогенную многофазную поликристаллическую высокопористую огнеупорную керамику. Доля пор по объему превышает 50%, а во многих случаях находится в пределах 70-90%. Теплоизолирующий эффект зависит не только от объема пор, но и от их структуры и от распределения по величине.
В процессе теплопередачи поток тепла идет всегда от более нагретых поверхностей к менее нагретым. Количество переданного тепла пропорционально разности температур At = ( 2), площади поверхности Ft, которой или от которой передается тепло.
Коэффициент теплопередачи зависит от многих факторов и, главным образом, от вида или способа теплопередачи. Известно три способа передачи тепла - посредством теплопроводности, излучением и конвекцией.
В гетерогенных пористых теплоизоляционных материалах процессы передачи тепла протекают как в твердой, так и в газовой фазах.
Теплопроводность в газах происходит в результате процессов соударения молекул между собой. Большинство технических газов имеют примерно одинаковую теплопроводность, которая значительно меньше, чем у твердых веществ. При этом теплопроводность газов повышается с ростом температуры.
Во многих видах высокотемпературных теплоизоляционных материалов газы находятся в порах сравнительно небольшого объема. При этом характерно, что теплопроводность газов скачкообразно снижается, если размер пор становится меньше длины свободного пробега газовых молекул (при комнатной температуре это около 50 нм, а при 1200С - около 400 нм) [17]. На рисунке 1 виден этот важный эффект, который позволяет понять особую роль микропор в теплофизических процессах. a: Q
Зависимость теплопроводности газов от диаметра пор Квантом энергии, отвечающим за теплопередачу, считается фонон. Фононная проводимость является преобладающим механизмом передачи тепла в беспористых керамических материалах, из которых состоит твердый каркас высокотемпературных теплоизоляционных материалов. Переход фононов, и соответственно теплопроводность, зависят от структуры твердых веществ.
Разработка лабораторного стенда для исследования материалов методом одностороннего нагрева
Плотность образцов определяли по ГОСТ 17177-94 [72]: рассчитывали путём взвешивания высушенного образца и определения его объёма измерение линейных размеров образцов с помощью линейки (образцы правильной формы) по формуле: Роб. = m/V (5) где m - масса, г V - объём, см Пористость вычисляли по формуле: П = 100 - Роб.Ю0/рвол (6) где Роб - плотность образца, рвол - плотность волокна. Исследование гибкости материалов проводили в соответствии с методикой предложенной ГОСТ 17177-74 (п. 16) для волокнистых строительных материалов.
Гибкость материала определяется понятием критического радиуса изгиба -того минимального радиуса, при котором материал сохраняет целостность при изгибе вокруг образующей цилиндрической поверхности определенного радиуса.
Определение содержания неволокнистых включений проводилось по методике [73]: основное содержание методики заключается в определении массовой доли неволокнистых включений (т2) по отношению массе исходного материала (т ): (7) Для определения характеристического отношения длины волокна к его диаметру (І/d) существуют две методики: СТП 1-595-41-189-87, разработанная на основе исследования кварцевых волокон, и методика определения отношения 1/d разработанная для волокон оксида алюминия.
Диаметр волокна определяли на оптическом микроскопе Opton [74], при этом пределы допускаемого значения относительной суммарной погрешности измерений ±0,38 мкм при доверительной вероятности 0,95.
Данные заносили в таблицу, рассчитывали гистограмму распределения волокон (частиц) по размерам, средний диаметр и строили гистограмму [75].
Морфологию поверхности волокон и структуру волокнистых материалов изучали в сканирующем электронном микроскопе S 405.
Поскольку волокна оксида алюминия и кремния и материалы из них не являются электропроводящими, то перед исследованием на их поверхность методом вакуумного напыления наносили слой золота, толщиной в несколько нанометров.
Для определения фазового состава образцов их измельчали в агатовой ступке до порошка, который затирали в углубление кварцевого держателя образцов рентгеновского дифрактометра ДРОН-3, чтобы поверхность порошковой массы была параллельна горизонтальной поверхности стекла. Исследование проводили на Си Ка излучении. Расчет межплоскостных расстояний проводили по формуле: IdsinO = пху (8) где d - межплоскостное расстояние, 9-дифракционный угол, п-порядок отражения, Х-длина волны рентгеновского излучения. Исследование формирования фаз проводилось путем регистрации спектра в интервале углов 2 0 = 20 -180, программным расчетом межплоскостных расстояний по дифракционным максимумам с последующей идентификацией фаз.
Идентификацию фаз проводили путем сопоставления расчетных значений межплоскостных расстояний с табличными данными ASTM. Исследование высокотемпературной линейной усадки материалов заключалось в измерении изменения длины образца до и после воздействия на него определённой температуры в течение заданного времени [72]:
Теплоизоляционные свойства материалов исследовали несколькими методами: исследовали теплопроводность материала импульсным методом на установке Т-3000М по методики ММ 1.595-36-307-2006 до температуры 1300 С значения коэффициента теплопроводности при более высоких температурах (до 1700 С) были получены методом экстраполяции.
Разработка лабораторного стенда для исследования материалов методом одностороннего нагрева
Исследование и оценка теплозащитных свойств материалов и особенностей прохождения температуры через образцы при одностороннем нагреве до температуры 1600 С проводилась на исследовательском стенде на базе модифицированной печи ПМ-12, разработанном специально для данной работы.
Источником теплового потока являются нагреватели из карбида кремния, расположенные в нижней части печи над подом и изолированные со всех сторон, кроме верхней части. Над нагревателями установлена защитная маска, в которой вырезано окно для образца размером 100x100 мм, все остальное пространство тщательно изолированно. На это окно сверху накладывается образец исследуемого ТИМ, размеры которого превышают размеры окна, причем, для максимального приближения к условиям одностороннего нагрева, вся боковая поверхность ТИМ дополнительно изолируется. Между образцом и нагревателями располагается пластина экрана высокой теплопроводности, служащая для выравнивания теплового потока от нагревателей, которые могут считаться точечными источниками. Термодатчик располагается вплотную к образцу, измеряя температуру на "горячей" стороне. На верхнюю поверхность образца ТИМ помещается алюминиевая пластина, температура которой измеряется термопарой. В случае исследования слоистых материалов термодатчики могут быть размещены между слоями, или внутри слоев, определяя изменение температуры при нагреве или в условиях стационарного теплового потока. Температурные данные, поступающие от термопар, фиксируются электронным регистрирующим прибором типа MPT -39D соединённым с компьютером или аналогичной системой.
Процесс получения гибкого волокнистого теплоизоляционного высокотемпературного материала
Исследования по выбору связующего вещества и методов его введения в структуру материала, влияния связующего на свойства получаемого материала проводили на группе органических и неорганических веществ, способных обеспечить достаточную эластичность соединения волокон в материале. Связующие должно придать материалу гибкость, прочность, обеспечивающую возможность проведения минимальной механической обработки материала, длительность и удобство хранения при сохранении теплофизических свойств, присущих волокнистому высокопористому материалу.
Использование связующего, полученного золь-гель методом на основе азотнокислого алюминия и силиказоля, близкое по составу к составу волокон, приводит к получению жестких каркасов, независимо от применяемых концентраций и способов его введения. Использование в качестве связующего растворов, содержащих оксиды циркония и кремния, приводит к резкому снижению температурных характеристик материала из-за высоких спекающих свойств добавок. Определенные затруднения возникли при использовании полиизоцианата, введение полиизоцианата и органических смол непосредственно в водную пульпу оказалось затруднено по причине быстропротекающего гидролиза и неравномерного распределения продуктов гидролиза. По другому способу полиизоцианат и эпоксидные смолы вводились методом пропитки волокнистого мата с последующим отверждением связующих в воздушной среде при комнатной температуре и температуре 60 С. Полученные образцы были достаточно хрупкими и разрушались в ходе испытаний на гибкость. Помимо этого применение связующих на основе формальдегидных смол, эпоксидных смол и некоторых других органических веществ в ходе экспериментов, приближенных к условиям эксплуатации приводило к выделению значительного количества продуктов пиролиза в виде сажи и смол, что является нежелательным для теплоизоляции летательных аппаратов.
По этой причине в качестве материала исследования было рассмотрено связующие, хорошо разводимое в водной пульпе и обладающее хорошими клеящими свойствами, такое, как поливинилацетат (ПВА) в виде водной эмульсии с добавлением стабилизаторов. Как известно высохшие дисперсии ПВА образуют прочные эластичные пленки и при термообработке возгоняются без остатка при температуре свыше ПО С [86] . Предполагалось, что значительные клеящие способности ПВА позволят минимизировать содержание связующего компонента в материале и последующее выделение продуктов пиролиза в ходе эксплуатации.
В ходе экспериментов дисперсия ПВА, разбавленная дистиллированной водой в соотношении 1:9, вводились в водную пульпу непосредственно в момент гомогенизации волокна. Для исследований были использованы стандартные выпускаемые промышленностью эмульсии ПВА (ТУ 2385-006-70455038-04). Навеска эмульсии ПВА предварительно разводилась в небольшом количестве воды, и полученная смесь размешивалась до получения равномерной эмульсии, затем она добавлялась в пульпу за несколько минут до завершения процесса гомогенизации волокна. Полученные маты формовались методом вакуумирования на тканевом фильтре и подвергались термообработке при температуре не выше 100 С в сушильном шкафу в воздушной среде. Полученный материал в виде волокнистого войлока исследовали на критический радиус изгиба (гибкость) при толщине образцов не превышающей 10 мм, в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ 17 177-94.
В соответствии с требованиями, предъявляемыми к гибким материалам, использованным в теплозащите высокоскоростных ЛА, за минимальный критический радиус изгиба был принят радиус в 250 мм.
Проведены исследования влияния вида эмульсии ПВА на гибкость получаемого материала. При микроскопических исследованиях было установлено, что различные типы выпускаемого промышленно клея ПВА имеют различную структуру эмульсии, отражающуюся на их свойствах (рисунок 25). На рисунке четко выражена разная структура эмульсии ПВА которая отражается на его свойствах. В рамках исследования клеящих свойств различных видов эмульсии было проведено исследование согласно [87]. Результаты представлены на рисунке 26. Исследования проводили на разрывной машине "INSTRON 5880" на образцах представляющих собой склеенные полоски ткани испытываемые методом раздира.
При исследовании влияния структуры эмульсии на гибкость материала было установлено, что наибольшей гибкостью в широком диапазоне концентраций эмульсии обладали образцы, изготовленные с использованием эмульсии ПВА под № 2. Образцы, полученные с использованием образца № 3, обладающего лучшими клеящими способностями, при попытке изгиба разрушаются как жесткий хрупкий материал. Образцы материала, изготовленные с использованием эмульсии ПВА №1 с минимальными клеящими способностями, рассыпались, не выдерживали необходимые размеры. Из этого можно заключить, что для получения гибкого материала необходимо определенное сочетания клеящих свойств и эластичности образуемой при высыхании пленки. Исследование влияния количества эмульсии ПВА на гибкость материала проводилось на материалах изготовленных миксерным способом с использованием цилиндра радиусом 250 мм. Результаты исследования представлены на рисунке 27.
При концентрации ниже 0,001 г эмульсии на 1 г волокна материал представляется абсолютно не связанным. Начиная примерно от концентрации 0,01 г эмульсии на 1 г волокна, материал приобретает гибкость и вполне соответствует требуемым характеристикам. При концентрации близкой 10 г эмульсии на 1 г волокна материал становится жестким и разрушается при попытке изгиба. Исследовано влияние крахмала на гибкость и технологическую прочность материала, который был исследован в качестве альтернативного связующего. Ряд экспериментов был проведен с картофельным крахмалом. Крахмальный клейстер готовили при медленном нагреве из 1 части крахмала (ГОСТ 7699-78) и трех частей воды, затем отбирали необходимую навеску, тщательно размешивали в небольшом количестве воды и добавляли в волокнистую пульпу.
Крахмал добавляли непосредственно в волокнистую пульпу в процессе гомогенизации. Образцы, полученные с использованием крахмала, имели критический радиус 200-250 мм при миксерном методе гомогенизации пульпы и 130-170 мм при аэрационном методе, что свидетельствует о возможности применения крахмала в качестве связующего вещества для гибких волокнистых матов, однако в рамках данной работы этот вопрос подробно не исследовался.
Механизм связывания волокнистых матов состоит в том, что эмульсии ПВА и крахмального клейстера частично вступают в адгезионное взаимодействие с поверхностью волокна, частично остаются с остатком воды после удаления ее избытков в процессе вакуумного формования. При дальнейшей термообработке и высыхании волокнистых матов связующие вещества склеивают волокна, образуя каркас, обладающий необходимой прочностью. В связи с этим количественно навеска связующих компонентов бралась в расчете на объем жидкости в волокнистой пульпе.
На фотографиях волокон готового материала (рисунок 28) видно, что эмульсия ПВА растекается по поверхности волокна при высыхании образуя эластичную клеящую пленку. Рисунок 28. Характерные места склейки волокон в материале На рисунках видны визуальные эффекты, вызванные наличием полупрозрачной пленки на поверхности и осколки волокон небольшой длины, склеенные с поверхностью волокон.
В качестве связующих веществ эффективны при изготовлении гибких волокнистых материалов дисперсия клея на основе поливинилацетата (ПВА) или крахмальный клейстер или их сочетание. Свойства веществ позволяют добавлять их непосредственно в водную волокнистую пульпу. Предложенные связующие вещества обеспечивают волокнистым матам достаточную прочность (для проведения технологических операций с ними), гибкость и восстанавливаемость при сжатии (упругость). При высокой температуре связующие компоненты легко удаляются, практически не образуя дыма и сажи, что важно в условиях эксплуатации в непосредственном контакте с приборным отсеком ЛА.
Исследование перепада температуры на образцах материала с плотностью 80-120 кг/м3
Были проведены исследования по влиянию длины волокна на гибкость и плотность материала. Длина непрерывного армирующего волокна была выбрана экспериментальным путем в пределах 2,5 см. Исследования проводились при выбранных оптимальных соотношения компонентов связующего вещества и содержании штапелированных непрерывных волокон в материале 15%. Установлено, что в интервале 5-25 мм, длина волокон не оказывает влияния на технологически достижимую плотность материала, при этом наилучшей гибкостью (изгиб без трещин и разрушений при критическом радиусе 300 мм) обладают образцы, армированные НВ с длиной 5 и 25 мм (Процесс исследований гибкости материала с плотностью 300 кг/м на рисунке 35.
Следует отметить, что оптимальной для данной технологии является армирование волокном длиной 5 мм. На рисунке а) представлен образец, армированный НВ штапелированными короче 5 мм и не прошедший испытание на гибкость, на рисунке б) представлен образец армированный штапелированными волокнами длинной от 5 до 25 мм и прошедший испытание на изгиб. (Рисунок 36 а, б) Рисунок 36 а - Образец с трещиной, возникшей при испытаниях на гибкость
По результатам проведенных исследований разработана технологическая инструкция ТИ 1.595-29-258-2011 от 01.06.2011 г. "Изготовление гибкого высокотемпературного уплотнительного теплоизоляционного материала с плотностью 300 кг/м ". Данная инструкция предусматривает технологию, состоящую из подготовки связующего, приготовления смесевой волокнистой пульпы с применением технологии двухстадийной диспергации волокон, смешения пульпы и связующего, формования волокнистой заготовки с удалением воды с помощью вакуума, сушки заготовки. В соответствии с ТИ изготовлена партия материала с плотностью 300 кг/м в количестве 25 шт. размером 200x200x5 мм для проведения испытаний.
Для совершенствования технологии и улучшения характеристик материала были проведены исследования по оптимизации технологии и корректировке свойств получаемого материала. Исследования ставили своей целью определить влияние расположения (ориентации) армирующих волокон на способность материала выдерживать изгибающие напряжения. Волокнистые образцы, полученные по данной (вакуумной) технологии, обладают анизотропией свойств, связанной с преимущественной ориентацией волокон. В ходе исследований установлено, что непрерывные волокна располагаются, как свойственно волокнам при вакуумном формовании, преимущественно в плоскости перпендикулярной направлению осаждения мата. Установлено, что в данной плоскости волокна располагаются хаотично и гибкость материала не зависит от расположения (ориентации) волокон в материале.
Проведены исследования на возможность применения в качестве армирующего наполнителя кварцевых волокон диаметром около 1 мкм и длиной 2-7 см расположенных как по объему, так на поверхности образца материала. При испытании материала на цилиндре с радиусом 300 мм на выпуклой стороне образцов возникали поверхностные трещины.
В процессе изготовления экспериментальной партии были отработаны технологические приемы получения материала. Отработаны процессы подготовки волокон и их последующей диспергации, формования образца через тканевый фильтр. Отлажен процесс механической обработки "давление - сдвиг", что позволит сократить время операций и снизить трудоемкость.
С целью интенсификации процесса получения материала были проведены эксперименты по замене воды, как дисперсионной среды для волокон на другие жидкости, в частности на ацетон. Процесс диспергации в ацетоне проводили аналогично процессу диспергации в воде, в качестве связующего был использован ПВА в количестве 0,18 г на грамм волокна.
Формование проводили через тканевый фильтр с удалением дисперсионной жидкости во встроенный в систему отстойник. Сушку полученного волокнистого мата проводили на воздухе в вытяжном шкафу. Кинетика ухода жидкой фазы (ацетона) из материала представлена на рисунке 36. Было проведено сравнение кинетики сушки материала, полученного из водной пульпы и ацетона. Сушку образцов из водной пульпы проводили в термовесах с инфракрасным нагревателем с открытой и закрытой нижней поверхностью. Установлено, что при закрытой нижней поверхности образец высыхает до постоянства массы около 180 мин., а с открытой - за 120-130 мин. Таким образом, если сравнить эти данные с данными представленными на рисунке 38 можно сделать вывод, что на стадии сушки преимуществ замена воды на ацетон не имеет. Диспергирование в ацетоне не дает преимуществ в сравнении с использованием в качестве дисперсионной среды воды, и при этом создает дополнительные технологические сложности. 50 а 30
При изготовлении образцов НВ подвергались предварительной термической обработке при Т=900-1200С, затем их штапелировали на отрезки длинной не более 2,5 см и получали гомогенную пульпу в 1л воды на перемешивающем устройстве ПЭ-8310. Пульпу дискретных волокон готовили на миксере установки УВД-1 в 40 л воды. Навеска ДВ составляет 0,108 кг, навеска НВ - 0,012 кг. После чего полученную пульпу НВ сливали в миксер и добавляли эмульсию ПВА из расчета 0,01г ПВА на 1г волокон.
Затем пульпу сливают на тканевый фильтр и удаляют излишки воды с помощью вакуумного насоса. Полученный на фильтре мат сушат при температуре 80-90 С в сушильном шкафу.
С целью выяснения возможности применения материалов в условиях, исключающих загрязнение сажей и другими продуктами пиролиза органического связующего, были проведены испытания материала на дымообразование в лаборатории 20 Испытательного Центра ФГУП «ВИАМ». Испытания проводились на дымовой камере SD-1-C фирмы Govmark (США) согласно стандарту ГОСТ 24632 (АП-25, приложение F, часть V). Установлено, что разработанный материал по дымообразованию относится к группе I, т.е. практически не выделяющий дым.
