Конструкционные материалы, применяемые для работы при высоких давлениях

Е. Конструкционные материалы. Основными конструкционными материалами являются алюминий, углеродистая и нержавеющая стали. Выбор материала определяется расчетными предельными значениями давления и температуры, а также коррозионной стойкостью. В отсутствие коррозионных жидкостей высокая теплопроводность алюминия обеспечивает самую низкую стоимость теплообменника. Алюминий целесообразно применять в диапазоне температур от криогенных до 250 °С, углеродистую сталь — от 250 до 480 "С, нержавеющую сталь — в диапазоне 250—650 С. Для работы при высоких температурах в условиях коррозии предпочтительно использовать нержавеющие стали. Медь удобна для паяных конструкций и обеспечивает идеальные тепловые свойства. Тем не менее ее применяют только в коррозионной среде, где неприменим алюминий. В большинстве автомобильных радиаторов применяются медь или медные сплавы. [c.307]

По направлению потока дымовых газов к раструбу их температура и давление уменьшаются, а скорость увеличивается. В результате действия дополнительных факторов, связанных с высокой турбу-лизацией газового потока, звуковыми и механическими колебаниями (вибрацией) и ударными волнами, возникают напряжения, которые могут вызывать неравномерную асимметричную абляцию. Материалы для раструба, который имеет большой размер, должны обладать малым весом и должны подвергаться абляции равномерно с минимальной скоростью для обеспечения оптимальной эффективности работы соплового блока и критического сечения. Конструкционные материалы обычно изготовляют из армированных пластмасс с ориентированными волокнами из углерода или кремнезема. В некоторых случаях применяется формование с беспорядочной укладкой кремнеземистого или кварцевого волокна. Наружные конструкционные элементы ракеты подвергаются воздействию механических и термических напряжений, которые вызываются давлением газов, вибрацией, ускорениями, усилиями, возникающими при корректировке курса, и различием термического расширения разных конструкционных материалов. Чтобы противостоять воздействию этих факторов, конструкционный материал должен обладать высокой прочностью, соответствующим модулем упругости и сопротивлением короблению. Жаростойкая сталь, титан, алюминий или стеклопластики с высоким. модулем, полученные намоткой, являются наиболее подходящими для изготовления нару кных деталей соплового блока. Применение неметаллических абляционных материалов в реактивных двигателях, работающих на жидком топливе, оказалось также очень эффективным, но относительно мало распространенным. Часто абляционные материалы здесь вообще не нужны, так как само топливо может служить в качестве охладителя. Кроме того, продолжительность горения относительно велика и часто проводят проверочные испытания двигателей в статических условиях работы. [c.451]

При осуществлении этого метода, как и метода дистилляции металлов, одной из важнейших проблем является вопрос конструкционного материала для сосудов. Для экстракции серебром применялся графит, а для экстракции магнием — тантал. Из-за высокого давления паров магния при 1200° в опытных работах приходится применять стальные бо.мбы но это же высокое давление может стать преимуществом, если удастся организовать непрерывный процесс экстракции, в котором жидкий магний прохо- [c.186]

При умеренных температурах и давлениях, не превышающих нескольких атмосфер, выбор материала контейнера для фтора не слишком ограничен. При умеренных температурах подходящими конструкционными материалами могут служить кварц, сталь, никель, монельметалл и медь. При повышенных температурах предпочитают применять никель или платину. Реакции с участием фтора при высоких давлениях можно проводить лишь при условии, что реактор соответствующим образом экранирован, и все операции осуществляют при помощи дистанционного управления. Общие проблемы работы с элементарным фтором подробно обсуждали Ландау и Розен [82] и Кеди [83]. Приемы работы в лабораторных условиях с элементарным фтором и реакционноспособными фторидами были разработаны сотрудниками Аргоннской национальной лаборатории. Подробности можно найти в экспериментальных разделах статей, посвященных получению гексафторидов металлов (см. табл. И), и в обзорной статье Вайнштока [15]. [c.331]

Развитие энергетики, промьш1ленности, строительства, сельского хозяйства, всех видов новой техники, здравоохранения, совершенствование быта и обеспечение питания человека требует производства во все возрастающих количествах материалов, веществ и препаратов с определенным комплексом механических, физических, химических и биологических свойств. Превращение одних веществ (сырья, полуфабрикатов) в другие, обладающие полезным и заданным комплексом свойств,— главная задача химии и химической технологии. Прогресс техники требует непрерывной работы по повышению прочности, жаропрочности, теплостойкости и химической стойкости конструкционных материалов. Исследования последних лет по химии и физике твердого тела свидетельствуют о широких возможностях дальнейшего повышения прочности и сулят в недалеком будущем получение материалов, обладающих почти теоретическим максимумом прочности, упругости и теплостойкости. Уже сейчас в небольшом масштабе реализован способ получения высокопрочных композиционных материалов на основе нитевидных кристаллов ряда таких веществ, как окись алюминия, окись магния и т. п. Огромное внимание приковано к древнейшему из материалов — стеклу. Разработанные методы упрочнения стекла обещают большой экономический эффект, а уя<е реализованная возможность использования металлургических шлаков для производства ситаллов позволит применить их для массового потребления. Из экспериментальных достижений последних лет следует, что значения прочности обычных межатомных связей не ставят границу максимальной прочности материала. Так, уже теперь при применении высоких давлений и температур можно получать искусственные материалы с твердостью, большей чем у алмаза. [c.150]