Абляция излучение

Недостатки лазерного способа возбуждения и приема, мешающие его промышленному применению, - громоздкость аппаратуры, малая частота следования импульсов, недостаточно большой ресурс работы лазера, малая чувствительность при приеме. Возможно сочетание лазерного возбуждения с неоптическими способами приема [249]. Рекомендовано [45] для контроля алюминиевых сплавов применять лазерный пучок с диаметром на поверхности ОК 1,8. .. 3 мм и средней поверхностной плотностью тепловой мощности лазерного излучения 240. .. 300 МВт/см . Излучение происходит в результате действия эффекта абляции, т.е. при некотором повреждении поверхности. [c.78]

Тепло подводится к поверхности абляции путем конвекции, излучения и теплопроводности. Скорость подвода тепла к поверхности абляции наиболее часто выражают через количество тепла о. подводимого к горячей стенке незащищенного изделия при температуре защиты [c.407]

Энергия, рассеиваемая излучением с поверхности, значительно различается для разных полимерных материалов. Это показано на рис. 3, на котором представлены данные о температуре поверхности, излучательной способности и интенсивности излучения для различных абляционных пластмасс при интенсивном нагреве. Показано, что излучательная способность поверхности не сильно различается для разных абляционных пластмасс и таким образом оказывает незначительное влияние на интенсивность излучения. Однако для различных абляционных материалов температура поверхности изменяется в очень широких пределах. Отчасти она определяется свойствами остаточного материала поверхности и склонна увеличиваться с возрастанием скорости теплопередачи. Некоксующиеся пластмассы, подобные тефлону, полиэтилену и найлону, подвергаются абляции при относительно невысоких температурах поверхности, которые обычно не превышают 870 °С. Следовательно, такие пластмассы способны отдавать излучением только незначительную часть поступающего тепла. Существенно более высокие температуры поверхности наблюдаются для композиций на основе пластмасс, в состав которых входят наполнители неорганического происхождения, например стекло, кварц, асбест и другие волокнистые и неволокнистые наполнители. Для этих материалов температура поверхности определяется главным образом плавлением материала на поверхности, а не компонентами органического связующего. [c.411]

В котором первое слагаемое представляет теплоемкость материала, второе — тепло, поглощаемое химическими реакциями и фазовыми превращениями, третье — тепло, уносимое парами, и последнее слагаемое — тепло, рассеиваемое излучением поверхности. Приведенный выше тепловой баланс учитывает только тепловые и химические составляющие абляции. [c.413]

Другим широко распространенным критерием характеристик является термохимическая теплота абляции , которая по существу не зависит от скорости нагрева и эффектов излучения поверхности . [c.414]

При ориентации волокон перпендикулярно поверхности материал обладает очень высокой стойкостью к сдвигу силами газового потока механическая эрозия поверхности сводится к минимуму. Основные ограничения применения такой конструкции покрытий связаны со следующим. Показатели физико-механических свойств в плоскости, перпендикулярной расположению волокон, сравнительно низки. Это приводит к расслоению в отдельных местах и повреждениям поверхности в процессе абляции. Кроме того, температура защищаемой поверхности может значительно повыситься вследствие более высокой теплопроводности и излучения вдоль волокон. [c.441]

Абляция полимерных материалов представляет собой процесс теп-ло- и массопередачи, в котором большие количества тепловой энергии расходуются на разрушение поверхностного слоя материала, тем самым ограничивая нагрев поверхностного слоя до высоких температур окружающей среды. Тепловой поток, поступающий из окружающей среды, поглощается, рассеивается и задерживается по различным механизмам а) теплопроводность в толщу материала и расход тепла за счет эффективной теплоемкости материала б) расход тепла на фазовые превращения материала в) поглощение тепла газами, выделяющимися в материале при его разложении и движущимися к поверхности г) конвекция тепла в поверхностном жидком слое д) миграция газов с поверхности абляции в пограничный слой е) излучение с поверхности и из объема материала ж) эндотермические химические реакции . [c.407]

И связан с величиной эффективной теплоты абляции через множитель, учитывающий излучение поверхности На рис. 4 приведены величины термохимической теплоты абляции для некоторых типичных пластмасс по толщине ламинарного пограничного слоя (Я —Яц,). и экспериментальные данные получены в дозвуковом электро-дуговом воздушном нагревателе. [c.414]

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]

Дается схема решения задачи абляции, где твердое тело при оплавлении имеет движущуюся границу. Здесь также обсуждается нелинейность, порождаемая излучением с поверхности при больших изменениях температуры. [c.107]

Большую роль при С.п. играют внеш. факторы-т-ра, свет, ионизирующее излучение, мех. воздействие, химически и биологически агрессивные среды. В зависимости от того, какой из факторов преобладает, различают термическое С.п., световое, или фотостарение, радиационное С.п., мех. и хим. деструкцию, биологическое С. п. Особо следует отметить С.п. под действием широко распространенных комплексов внеш. факторов, таких, как климат (климатическое С. п.), космос, а также сочетание любых видов С. п. с окислением кислородом воздуха (напр., термоокислительное и фо-тоокислительное С.п,). Выделяют также спец. виды С.п. в условиях переработки, истирания, абляции, хранения, транспортирования и т. п. [c.415]

Рассматривая в более общем плане процесс излучения, отметим, что возможны три случая взаимодействия оптического излучения с материалом ОК [394]. В первом случае лазерный луч падает на свободную поверхность ОК (рис. 1.41, а слева). Удельная мощность излучения не превышает порога, за которым происходит абляция, сопрововдающаяся повреждением поверхности ОК. Д .л алюминиевых сплавов этот порог составляет 10 Вт/мм . [c.75]

АБЛЯЦИЯ (лат. ablatio — отнимание, отнесение) — унос массы с поверхностей твердых тел высокотемпературным скоростным газовым потоком, обтекающим эти поверхности. Абляционное разрушение поверхностного слоя твердого тела, сопровождающееся уносом массы, происходит при значительных перепадах т-ры (до сотен градусов на миллиметр слоя по глубине), является результатом комбинированного воздействия тепла (при этом твердый материал переходит в неконденси-рованное состояние), мех. сил (см. Эрозия металлов) и агрессивных сред газового потока. Кроме того, под воздействием тепла газового потока поверхность твердого тела прогревается до т-ры, при к-рой начинается унос массы. Расход тепла иа прогрев твердого тела определяется теплоемкостью и теплопроводностью материала, массой и теплофизическими свойствами газов, к-рые образуются в объеме материала и диффундируют (см. Диффузия) к поверхности, а также экзо- и эндотермическими хим. реакциями, протекающими в материале. Вдувание газовых компонентов в поверхностный слой и потери тепла (вследствие излучения, ионизации, возбуждения атомарных и мол. продуктов реакции в пограничном слое) снижают уровень теплового потока к поверхности твердого тела. Рекомбинация атомов, радикалов и ионов, образующихся в пограничном слое, окисление, происходящее при А., повышают уровень теплового потока, а следовательно, и скорость уноса массы. Пороговые значения теплового потока, при к-рых начинается А., определяются составом материала и, как правило, составляют от нескольких сот до нескольких тысяч ккал м сек. Явление А. используют при создании т. н. жертвенных материалов для теплонапряженных узлов или агрегатов космической и ракетной тех- [c.11]

Существует много различных методов измерения или расчета температур поверхности абляционных материалов в процессе абляции. В испытуемый образец на различную глубину могут быть запрессованы металлические проволочки небольшого диаметра, обладающие известной температурой плавления. После испытания образца визуально, оптическим, рентгенографическим, микроскопическим и металлографическим методами определяют, на какой глубине расплавились проволочки. Более общий метод измерения температуры поверхности заключается в применении оптической радиационной пирометрии с использованием пирометров монохроматического, би-хроматического или суммарного излучения" . При помощи монохроматических приборов определяют яркостную температуру, которую можно пересчитать на истинную температуру поверхности в том случае, когда известна величина излучающей способности. Так как излучающая способность поверхности абляционных пластмасс, вообще говоря, точно не известна, этот экспериментальный метод имеет ограниченное применение. Нижний предел температур абляции можно также определять при помощи монохроматического инфракрасного спектрометра и соответствующей системы зеркал. В этом случае регистрируют спектральное распределение лучистой энергии, излучаемой с поверхности абляции, а затем полученный спектр сопоставляют с характеристическим спектром излучения абсолютно черного тела. Яркостная температура поверхности со-оветствует кривой распределения лучистой энергии абсолютно черного тела, которая точно совпадает с кривой излучения образца в одной точке . Бихроматические пирометры дают возможность измерять истинную температуру поверхности независимо от различия в излучающей способности, так как эти приборы измеряют интенсивность излучения поверхности, соответствующую двум различным спектральным длинам волн. [c.429]

Истинную температуру можно определить, исходя из предположения, что величины спектральной излучающей способности не зависят от длин волн излучения. Наиболее широко распространенным прибором для измерения температур является пирометр суммарного излучения. Он может работать в широком интервале температур и выполняет двойную функцию, измеряя температуру и суммарное излучение. Суммарное излучение, испускаемое поверхностью абляции, можно также измерить калиброванным односпайным термоэлементом. [c.429]

Пирроновые пенопласты отличаются высокой стойкостью к абляции [68] и исключительно высокой радиационной стойкостью. При облучении пирроновой пленки -излучением дозой 21 Мрад прочность при растяжении увеличивается на 32 /о, и при дозе 58 Мрад она достигает исходного значения модуль претерпевает подобные же изменения. При облучении дозой 5000 Мрад электроизоляционные свойства изменяются незначительно [43]. [c.1028]

В действительности за го ювной уларной волной образуется область высоких температур (тысячи градусов), вызывающих измене1шя физико-хи-мических свойств газа (воздуха). Здесь происходят процессы диссоциации и рекомбинации молекул, ионизация и химические реакции. В этих условиях могут быть существенны диффузионные процессы, а также перенос эиергии излучение.м. Может происходить также абляция материала поверхности - его испарение и снос вниз по потоку, вызывающая изменение [c.306]