Абляционные материалы применение

Для отбора материалов и оценки их эксплуатационных качеств в условиях воздействия высокотемпературной внешней среды применяют лабораторные испытательные устройства — газовые и плазменные горелки, а также стендовые реактивные двигатели. При использовании кислородно-ацетиленовой горелки получают общие сведения о поведении материала в атмосфере нагретых до высокой темп-ры продуктов сгорания, а также сравнительные данные об абляционной стойкости и показателе теплоизоляционных качеств материала. Эксплуатационные свойства пластмасс, предназначенных для применения в условиях высокотемпературной внешней среды, напр, для тепловой защиты реактивных систем, определяют при испытании в электродуговой плазменной горелке. Пластмассы, предназначенные для использования в условиях воздействия потока выхлопных газов реактивного двигателя, испытывают на стендовых жидкостных реактивных двигателях и реактивных двигателях, работающих на твердом топливе. По- [c.5]

Наполнители. Порошкообразные, волокнистые или хлопьевидные материалы иногда добавляют к пластмассам наряду с армирующими материалами или вместо них с целью улучшения формовочных свойств композиций, изменения свойств материала или его абляционных характеристик. Ниже приведены некоторые рекомендации относительно их применения. В общем случае наполнители выбирают [c.437]

Наиболее ответственной частью сопла является критическое сечение, которое испытывает самые высокие тепловые нагрузки [приблизительно до 5430 ккал/(лг Се/с) , силу сдвига и эрозию. Первоначальная конфигурация и размеры сопла должны оставаться постоянными в процессе выгорания твердого топлива, чтобы обеспечить постоянство давления в камере сгорания и условия истечения в критическом сечении сопла. Абляционные пластмассы редко применяют для изготовления сопловых вкладышей, за исключением двигателей, работающих при сравнительно низких давлениях в камере сгорания или работающих в течение очень небольших промежутков времени. Наилучшими эксплуатационными качествами в этом случае характеризуются вкладыши из вольфрама, сплавов вольфрама с танталом, карбидов металлов, графита высокой плотности и пиролитического графита. Однако большинство названных материалов плохо переносят тепловой удар, обладают недостаточной химической стойкостью, низким относительным удлинением и имеют высокую теплопроводность. Этот последний недостаток требует применения изолирующего слоя в месте расположения соплового вкладыша. Применяемый для этого материал должен иметь высокую теплостойкость, не выделять газы при высокой температуре, иметь от средних до высоких значе- [c.450]

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]

Ввод твердых проб в источник ионизации ИСП можно осуществлять путем лазерной аб.аяции, достигая таких же-пределов определения элементов, как и при использовании растворов солей. Этот метод ввода исключает необходимость применения длительньк операций растворения исследуемого образца, тем самым уменьшается вероятность его загрязнения. Для абляции исследуемых проб твердых материалов их размещают в абляционной камере. Луч лазера фокусируется на поверхности пробы, и управляемые лазерные импульсы продолжительностью, равной миллисекундам, испаряют материал пробы. Образующееся облачко пробы, состоящее из микрочастиц, уносится потоком аргона в факел ИСП и затем ионизируется в плазме. При этом обеспечиваются пределы детектирования, превосходящие возможности оптических систем. Размер пятна лазерного луча можно регулировать от 10 до 300 мкм, что дает дополнительную возможность пространственного анализа дискретных характеристик пробы. Особое значение такой прибор имеет для использования в полупроводниковой, ядерной, минералологической и керамической областях, где необходимо быстро определять содержание примесей на уровне менее 10 -10 г без растворения. МС-анализ (с ИСП и лазерной абляцией в совокупности) является единственным методом, который удовлетворяет всем аналитическим требованиям, предъявляемым к ана- [c.854]

У. в. обладают ценными физико-химич. свойствамп. В отличие от массивных образцов углерода вследствие специфич. формы (волокно) и структуры им присущи также уникальные механич. свойства. У. в. имеют исключительно высокую тепло- и химстойкость. При тепловом воздействии вплоть до 1600—2000 °С в отсутствие кислорода механич. показатели волокна не изменяются. Это предопределяет возможность применения У. в. в качестве тепловых экранов и теплоизоляционного материала в высокотемпературной технике. На основе У. в. изготавливают армированные пластики, к-рые отличаются высокой абляционной стойкостью и применяются в ракетостроении и космической технике в качестве теплозащитных материалов (см. Углеро-допласты). [c.336]