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Sviluppo di un approccio multidisciplinare per la caratterizzazione di protezioni termiche in applicazioni spaziali

Il presente lavoro di tesi è articolato in tre parti.
La prima è costituita da una panoramica sui materiali di protezione termica normalmente utilizzati in ambito aerospaziale. Si è dato particolare risalto alla composizione di tali materiali e alle funzioni da essi espletate.
La seconda parte è dedicata al lavoro svolto all’estero. Il Capitolo 2 offre un riassunto sottolineando in particolar modo gli elementi di originalità e i risultati ottenuti nella modellazione del calorimetro in rame. La tesi già presentata all’università di Liège è presente in forma integrale al Capitolo 3.
La terza ed ultima parte è dedicata alla caratterizzazione delle gomme EPDM, argomento dello stage effettuato all’Istituto Donegani. Nel Capitolo 4 viene ripercorso il lavoro sperimentale svolto, dai processi di fiammatura ai trattamenti di derivatizzazione, fino all’uso della tecnica XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) per l’analisi chimica delle superfici.
La sezione finale è dedicata alla discussione dei risultati, in funzione degli obiettivi prefissati, alle conclusioni e ai possibili sviluppi futuri .

Il fine di questo lavoro è innanzitutto descrivere la metodologia normalmente applicata all’Istituto Von Karman nel quadro del progetto e della verifica dei materiali di protezione termica, comunemente chiamati TPS, che giocano un ruolo fondamentale nella fase di rientro nell’atmosfera.
Sono stati discussi i problemi incontrati alle alte temperature, le caratteristiche dei materiali di protezione termica e le tecniche di misura impiegate. Nel contesto di tali problematiche particolare attenzione è dedicata al calorimetro in rame, utilizzato nella galleria al plasma dell’Istituto, e al suo funzionamento, la cui modellazione rappresenta uno dei punti di maggiore interesse e originalità del lavoro svolto.
Tale lavoro è stato svolto in collaborazione con l’università di Liège, durante uno stage effettuato all’Istituto Von Karman, nell’ambito del programma T.I.M.E. .
Il lavoro svolto all’estero è stato integrato con un’ampia sezione dedicata alla caratterizzazione chimico-fisica di gomme EPDM, utilizzate per isolamento termico nei lanciatori.
L’interesse è stato rivolto alla risposta del materiale sottoposto ad un processo di fiammatura, atto a simulare le condizioni sperimentate all’interno dei serbatoi, seguito da un’attività di derivatizzazione chimica per aggraffare selettivamente molecole specifiche a particolari gruppi funzionali prodotti in superficie.
Questa seconda parte del lavoro è stata svolta durante un periodo di stage presso l’Istituto Donegani di Novara, in collaborazione con il laboratorio di propulsione aerospaziale del Politecnico di Milano.

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Sviluppo di un approccio multidisciplinare per la caratterizzazione di protezioni termiche in applicazioni aerospaziali Aristotele D’Angelo POLITECNICO DI MILANO Facoltà di Ingegneria Industriale Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Aristotele D'angelo Contatta »

Composta da 239 pagine.

 

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