Абляционные материалы характеристики

Уравнения (6) и (7) отражают несколько важных характеристик процесса абляции. Абляционный материал оказывается хорошим теплоизолятором в том случае, когда его теплоемкость высока, а теплопроводность и температура поверхностного слоя сравнительно невелики. Кроме того, толщина термического слоя уменьшается по мере увеличения массовой скорости абляции [c.409]

Способность абляционного материала к локализации высокой температуры окружающей среды в неглубоком поверхностном слое также является его важной характеристикой. Показатель этого свойства материала называют защитным индексом . Его обычно выражают как минимальную толщину (или массу) материала, необходимую для сохранения заданной температуры на тыльной стороне слоя в конце периода нагревания. [c.414]

Оптимальные эксплуатационные качества обеспечиваются сочетанием определенных свойств и характеристик материалов. Необходимый оптимум этих свойств и характеристик указан в табл. 6 для идеального абляционного материала . Следует отметить, что эмпирическая величина теплоты абляции должна быть максимально возможной, чтобы свести к минимуму массу материала, необходимую для рассеивания поступающего теплового потока. Механическая прочность исходного покрытия и поверхностного слоя оста- [c.430]

Когда абляционный материал подвергается воздействию теплового излучения большой интенсивности, необходимо также учитывать характеристики отражательной способности поверхности. [c.412]

Тепловые параметры. Конвективный нагрев лучше всего можно предотвратить организацией массопередачи в противоположном направлении. Таким образом, абляционные материалы должны выделять большой объем газов низкого молекулярного веса, для того чтобы блокировать поступающий тепловой поток. Эксплуатация изделий в среде, из которой поступают интенсивные потоки лучистой энергии, требует другой схемы тепловой защиты, так как большинство газов, выделяющихся при абляции, практически прозрачны для излучения. В этом случае поверхность абляции должна иметь хорошие отражательные характеристики или обладать высокой отражательной способностью . Композиция из однородного материала пригодна для неизменяющегося во времени режима нагрева, но если тепловой импульс является переменным, необходимо использовать неоднородный абляционный материал. При низких скоростях нагрева эксплуатационные свойства материала полностью определяются его теплофизическими свойствами. Для того чтобы свести к минимуму количество поступающего внутрь материала тепла, необходим низкотемпературный абляционный материал. При более [c.442]

Структура пироуглерода оказывает большое влияние на механические свойства и абляционную характеристику материала (унос массы). Последняя зависит от равномерности покрытия пироуглеродом и его текстуры. [c.642]

Эксплуатационные характеристики абляционных материалов определяются при помощи контрольно-измерительных приборов. Макроскопические изменения, в частности искажения профиля поверхности материала, качественно определяются в процессе высокотемпературного воздействия путем визуальных наблюдений. Более подробные данные получают при помощи высокоскоростной киносъемки с последующим изучением пленки в увеличенном масштабе. Таким методом фиксируют различные процессы разрушения, происходящие в процессе абляции материала. К ним относятся растрескивание, шелушение, расслаивание, смещение твердых частиц, стекание жидкости, испарение, кипение и др. Последующее оптическое исследование поверхности абляции может дать дополнительную информацию о равномерности и общей картине абляции. Неровности и шероховатость поверхности измеряются оптическим профилометром или щеточным анализатором. [c.427]

Эксплуатационные качества абляционных материалов представляют сложную функцию свойств самих материалов и характеристик окружающей среды. Поскольку характеристики газовых сред при высоких температурах могут сильно различаться между собой, один материал не может отвечать всем требованиям в отношении оптимальности его свойств. Каждый материал проявляет присущие только ему одному эксплуатационные качества в данной газовой среде и может оказаться непригодным в других условиях интенсивного нагрева. [c.430]

Излучательная способность поверхности должна быть близка к единице, чтобы обеспечить максимальную интенсивность излучения. Материалы, которые полностью газифицируются, обеспечивают превосходную тепловую защиту следовательно, желательно, чтобы весь исходный твердый материал был превращен в газообразные продукты непосредственно на поверхности. Определенные свойства и характеристики абляционных материалов в значительной степени связаны со свойствами других материалов конструкции, окружающей средой и параметрами самой конструкции. Следовательно, невозможно дать какие-либо общие рекомендации об оптимальных эксплуатационных свойствах материалов. Так, например, высоковязкий расплав частично испаряется с соответствующим поглощением тепла. Остаток расплава может растекаться по поверхности материа- [c.431]

На эксплуатационные свойства абляционных пластмасс сильно влияют состав и структура материала. Для установления этой взаимосвязи проведены широкие теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых определено влияние важнейших характеристик материалов. К ним относятся природа связующего, армирующего материала и наполнителя соотношение отдельных компонентов материала ориентация армирующих волокон или частиц наполнителей и условия переработки композиции в изделия [c.432]

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]

Влияние ориентации армирующего наполнителя. Абляционным пластмассовым композициям можно придать определенную анизотропию свойств ориентацией армирующего материала или наполнителя. Этот эффект особенно очевиден, когда физико-химические свойства отдельных компонентов композиции различаются в широких пределах. Исследования механических, теплофизических и абляционных характеристик фенольных стеклопластиков подтверждают это положение (табл, 10). [c.440]

При беспорядочном расположении волокон армирующего наполнителя получается материал с промежуточными свойствами и абляционными характеристиками. Его основные преимущества отсутствие макроскопической анизотропии свойств, легкость изготовления изделий сложной конфигурации и более низкая стоимость производства по сравнению с ориентированными композициями. [c.441]

Соотношение компонентов в композиции. Абляционные характеристики пластмасс могут значительно изменяться в зависимости от соотношения отдельных компонентов в композиции. Высокое содержание смолы необходимо в том случае, когда требуется образование большого объема газов для предотвращения интенсивного конвективного нагрева. Абляционная окружащая среда, в которой возникают механические силы давления или сдвига, предъявляет высокие требования к пластмассам. В этом случае в состав композиции следовало бы вводить до 75% армирующего материала. Однако введение такого количества армирующего материала вообще не практикуется вследствие трудностей его переработки. [c.438]

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]

Определенное влияние на эксплуатационные характеристики абляционных пластмасс оказывает последующее отверждение Некоторые полимеры в процессе продолжительного отверждения при сравнительно невысоких температурах изменяют свои теплофизические свойства, что, возможно, оказывает благоприятное влияние на качество изделия. Так, например, при отверждении фенольных смол удаляются остатки растворителя и незаполимеризо-ванные продукты. Кроме того, испаряется вода, выделившаяся при реакции, и происходит дальнейшее структурирование полимера уменьшается склонность материала к растрескиванию и расслоению, [c.441]