En este trabajo se desarrollaron sistemas de protección térmica para la industria aeroespacial basados en nuevas formulaciones de materiales compuestos. Estos materiales se utilizan para proteger los motores de cohetes de las altas temperaturas y la erosión de los productos de combustión expulsados a grandes velocidades [1,2]. El objetivo del presente trabajo es aumentar el poder de aislación de los recubrimientos a través del incremento de la resistencia mecánica del residuo carbonoso formado durante la exposición a la llama de los materiales. Para ello se estudiaron formulaciones basadas en resinas fenólicas y aditivos orgánicos e inorgánicos y fibras de carbono como refuerzo. A fin de identificar los mecanismos de degradación involucrados en el proceso ablativo, se realizaron diferentes estudios simulando las solicitaciones reales de la aplicación.

Se analizó la densidad y porosidad final de los materiales compuestos procesados, se evaluó la temperatura de transición vítrea y el comportamiento mecánico mediante ensayos dinámico-mecánicos. A su vez, se simularon las condiciones de servicio mediante el ensayo de exposición a la llama oxiacetilénica (ASTM E285) en el que se evaluaron parámetros como los tiempos de agujereado y los índices de aislación, y finalmente se estudiaron los residuos carbonosos presentes en las muestras ya quemadas mediante microscopia electrónica de barrido.

Las distintas formulaciones se basaron en resinas fenólicas con diferentes agregados particulados: una nanoarcilla comercial modificada (Cloisite 30B), negro de humo, y partículas mesoporosas de sílice. Las tres cargas particuladas fuero agregadas a la matriz en cantidades del 20 y 30% en peso. De los estudios realizados se encontró que las formulaciones basadas en resina fenólica, partículas mesoporosas de sílice, negro de humo y fibras de carbono bidireccionales pueden emplearse como sistemas de protección térmica con mejores propiedades de resistencia a la ablación que los sistemas actualmente empleados en la industria.