Сублимация покрытия

Во втором случае механизм разрушения обусловлен гетерогенными реакциями и сублимацией материала покрытия. [c.226]

Величина Д7 в зависимости от того, какой является реакция — экзотермической или эндотермической, приобретает положительное или отрицательное значение, что проявляется в появлении специфических пиков, располагающихся выше или ниже базовой линии. Испарение, плавление и сублимация ингибитора, плавление термопластичных покрытий и т. д. приводят к появлению эндотермических пиков разложение целлюлозы, покрытий, ингибитора и других компонентов — к появлению экзотермических пиков. [c.138]

Ударная волна создается в результате мгновенного импульсного воздействия на поверхность материала, вследствие чего тонкий поверхностный слой быстро испаряется. Давление этой волны и интенсивность механического воздействия определяются плотностью мощности лазерного излучения и теплофизическими характеристиками материала поверхностного покрытия (отражательной способностью, энергией сублимации и ионизации обрабатываемого материала). Облучению подвергали образцы без покрытий, с прозрачным кварцевым покрытием, с покрытием в виде свинцовой фольги, а также с комбинированным покрытием кварцем и свинцом. При воздействии излучения на свинцовое покрытие из-за низкой энергии сублимации свинца это покрытие испаряется раньше, чем слой железа (подложка), вследствие чего увеличивается импульс отдачи, а следовательно, и давление ударной волны. Покрытие кварцем способствует ограничению испарения металла. [c.24]

Испарение производится из жидкой либо из твердой (сублимация) фазы. Степень разрежения в камере диктуется требованиями к чистоте формируемых покрытий, химической стойкостью испаряемого материала, расстоянием до подложки, которое на [c.423]

Попытки создать экраны с высокой отражательной способностью уже неоднократно описаны в литературе [Л. 10-13, 10-14]. При этом можно идти двумя путями. Первый вариант предусматривает совмещение блокирования конвективного теплового потока (за счет вдува газообразных продуктов разрушения) с высокой отражательной способностью разрушающегося материала (примером может служить фторопласт). Во-втором варианте предлагается использовать двухслойные покрытия. В частности, можно применить кварцевое стекло с подслоем из серебра. Кварцевое стекло, обладая высоким тепловым эффектом сублимации, эффективно блокирует конвективную составляющую теплового потока. Однако оно является полупрозрачным в оптическом диа- зоз [c.303]

При движении тел с большими сверхзвуковыми и гиперзвуковыми скоростями в плотных слоях атмосферы происходит сильное нагревание, которое может привести к изменению агрегатного состояния твердого тела (оплавлению, испарению и последующему уносу газовым потоком материала поверхности). Для теплозащиты таких тел применяются специальные уносимые покрытия, при разложении которых в пограничный слой поступают газы с различными молекулярными массами. Разложение является результатом поверхностного пиролиза связки, деполимеризации, испарения, сублимации, горения, плавления, эрозии. [c.322]

Одним из путей борьбы с сублимацией является создание защитных покрытий, обладающих большей стабильностью в вакууме, чем основные металлы. [c.146]

Сублимация льда происходит за счет теплоты, вьщеляемой электронагревателями, расположенными под каждой полкой. Чтобы материал равномерно пересыпался с полки на полку, полки имеют направляющие ребра. Для исключения возможности прилипания материала в случае оттаивания ледяной крошки, что может иметь место при нарушении режима сушки или при каких-либо иных нарушениях аварийного характера, полки сублиматора покрываются гидрофобным жаростойким покрытием. [c.559]

Число применяемых и, в особенности, перспективных теплозащитных покрытий чрезвычайно велико (до сотни композиций). Однако при всем их многообразии можно заметить, что разрушение теплозащитных материалов при аэродинамическом нагреве происходит за счет следующих физико-химических процессов подповерхностного пиролиза связки (сложный пластик типа текстолита), деполимеризации (тефлон, капрон), испарения, сублимации, горения, плавления, эрозии. В большинстве случаев за определенную скорость разрушения конструкционного пластика (когда содержание смолы достигает половины или более) принимается скорость горения коксового остатка связующей смолы. Однако при наличии большого процентного содержания кварцевого наполнителя (более 60%) в схеме разрушения дополнительно учитывают унос массы в жидкой фазе. [c.554]

Различают физические и химические источники паров, формирующих покрытие. Паровая фаза образуется либо при сублимации твердых и испарении жидких источников, либо в результате химических газовых реакций пиролиза, гидролиза, взаимодействия с восстановителями, диспропорционирования. Пар из химических источников образуется в тех случаях, когда химические реакции протекают в объеме газовой фазы. Если реакции проходят на границе раздела субстрат — газ, то механизм процесса становится иным. В соответствии с классификацией, описанной в работе [47], следует различать парофазовый и газовый методы получения диффузионных покрытий. [c.48]

До сих пор говорилось об адгезии окислов к металлам. Адгезия между двумя металлами обычно выше (хотя и не всегда), чем адгезия окислов к металлам. Один из путей улучшения адгезии оксидных покрытий к металлам — замена части связей Ме—О связями Ме —Ме". Однако возможности для сравнительных прогнозов весьма ограничены. Судя по теплотам сублимации, наибольшие межатомные энергии связей в твердом состоянии свойственны тугоплавким металлам —вольфраму, танталу, молибдену, ниобию. По-видимому, этим и объясняется тот известный из практики факт, [c.196]

Для навивки сеток, подобных изображенным на рис. 4-5-2 и 4-5-3, можно использовать и предварительно позолоченную молибденовую проволоку Молибденовую проволоку можно позолотить различными способами гальванически, для чего очищенную молибденовую проволоку, которую сматывают с катушки через контактные ролики, пропускают через гальваническую ванну, где происходит золочение, а затем через водородную трубчатую печь, в которой пленка золота спекается, и. наконец, навивают на приемную катушку. По другому методу молибденовую проволоку диаметром 40 мк, очищенную отжигом в водороде, протягивают в атмосфере очень чистого водорода сквозь капельку расплавленного золота, находящегося в графитовом тигле. Можно также нанести пленку золота на молибден путем сублимации. При этом молибденовую проволоку протягивают в водороде между витками раскаленной вольфрамовой спирали, внутрь которой был предварительно вложен отрезок золотой проволоки. Другим способом позолоты проволок из молибдена или марганцовистого никеля является обычное покрытие проволоки [c.133]

При высоких температурах газа, например в камерах сгорания реактивных двигателей и вблизи поверхности тел, движущихся в атмосфере с большими скоростями, течение в пограничном слое сопровождается химическими реакциями. Если поверхность непроницаемая и химически не взаимодействует с газом внешнего потока, то химические реакции могут протекать в виде диссоциации и рекомбинации газа. Химические реакции происходят также в случае подачи в пограничный слой через проницаемую поверхность веществ, способных вступать в реакцию с газом внешнего потока. В ряде случаев при высоких температурах и больших тепловых потоках возможно разрушение поверхности тела или специального теплозащитного покрытия, нанесенного на поверхность. Это может быть плавление, сублимация или горение поверхности. Частицы разрушенной поверхности могут вступать в химические реакции между собой и с газом внешнего потока. [c.176]

При вдуве вещества в пограничный слой в результате сублимации теплозащитного покрытия тепловой поток на поверхности с достаточной точностью при не очень большой интенсивности вдува можно записать в виде [см. формулу (18.15)] [c.471]

Для покрытия, состоящего из вещества, способного вступать в химические реакции с газом набегающего потока, рассмотрим два случая. Если суммарный подвод тепла к поверхности недостаточно велик, то температура поверхности (Т ) не достигает температуры сублимации и количество унесенного теплозащитного материала будет целиком определяться скоростью диффузии окислителя из внешнего потока. Во втором случае унос будет происходить при плавлении или сублимации материала при температуре, равной температуре фазового перехода. Однако в этом случае необходимо учитывать дополнительное выделение тепла гетерогенных реакций на поверхности, и количество унесенного материала определяется из теплового баланса на поверхности. [c.473]

Рис. 5.3. Схема сублимации теплозащитного покрытия

Следует иметь все это в виду при рассмотрении находящихся в нашем распоряжении данных об излучательной способности высокотемпературных покрытий. Большая часть измерений была выполнена на воздухе или в инертной среде однако, чтобы дать информацию для космического применения, желательно проводить такие измерения в вакууме. Высокий вакуум в космосе может вызвать сублимацию с последующим изменением структуры и излучательной способности поверхности. Данные измерения полусферической общей излучательной способности в воздухе могут также значительно отличаться от данных, полученных в вакууме, если спектральная излучательная способность образца обладает заметной неравномерностью в области края поглощения атмосферы. Особенно неприятны в этом отношении органические покрытия. [c.305]

Нужно подчеркнуть, что приведенными в табл. 54 уравнениями диффузии следует пользоваться с осторожностью. Роль градиентов химических потенциалов [48] полностью не понятна. Нужно быть уверенным не только в граничных условиях, но и выбрать подходящие коэффициенты диффузии. Объемная диффузия в твердых телах может происходить через кристаллическую решетку [49 ] или через границы зерен и свободную поверхность [50]. Каждый из этих процессов имеет свой характерный коэффициент диффузии. Нужно понимать, какой механизм доминирует. Также должны быть учтены концентрационная и температурная зависимость коэффициента диффузии. Если учитывается диффузия через покрытие, необходимо твердо знать, постоянна ли толщина покрытия или она меняется из-за окисления или сублимации. [c.326]

Поверхность излучателя покрывают сублимирующим материалом с высбкой излучательной способ, ностью. По мере сублимации покрытия излучательная способность генератора падает. При этом можно подобрать такое покрытие, скорость сублимации которого соответствовала бы скорости распада изотопа. [c.161]

Развитие аэротермохимии стимулировали проблемы, воз никающие в современной технике, в частности проблема тепловой защиты аппаратов, работающих при весьма высо ких температурах. Действительно, при входе летательных аппаратов в атмосферу температура за ударной волной на внешней границе пограничного слоя достигает 10 000 К н более. В этом случае эффективная тепловая защита может быть осуществлена только при условии частичного разрушения материала поверхности. Процесс абляции вещества теплозащитного покрытия оказывается весьма сложным. Этот процесс может быть связан с оплавлением и с испарением жидкой пленки, сублимацией, поверхностным горением, механической и тепловой эрозией обтекаемой поверхности. Строгая математическая постановка упомянутых задач приводит к необходимости решать нелинейные уравнения гиперзвукового пограничного слоя или вязкого ударного слоя с краевыми условиями на подвижных поверхностях, которых, вообще говоря, может быть несколько. [c.3]

При выгорании твердого топлива в потоке газообразного окислителя, при сублимации или разложении теплозащитного покрытия в процессе взаимодействия его с высокотемпературным газом происходит перенос массы вещества от поверхности твердого тела в поток и в обратном направлении. Закрутка потока способствует интенсификации процесса массообмена между газовым потоком и поверхностыо канала и более резкому изменению интенсивности этого процесса по длине канала. Поэтому при расчете процессов массоотдачи в закрученном потоке особенно в коротких каналах необходимо определять локальные значения плотности массового потока на поверхности массообмена и локальные коэффициенты массоотдачи [c.157]

Теплота поглощается материалом при его сублимации. Таким образом, теплообмен стенки со средой снижается двумя путями а) прямым поглощением в форме теплоты сублимации б) уменьще-нием теплоотдачи за счет перемещения сублимированной массы от стенки в сторону основного потока. Количество вещества, образующегося на стенке, зависит от величины теплоты сублимации и температуры поверхности. К тому же температура поверхности не может больше регулироваться произвольно и в действительности будет стремиться к своему собственному уровню , зависящему от тепловой нагрузки, теплоты сублимации и внешней гидродинамической обстановки. Необходимо заметить, что пленочное охлаждение с применением жидкости по существу аналогично сублимационному, если только поверхность полностью покрыта жидким слоем. [c.80]

Реальные металлы и сплавы благодаря существованию силового поверхностного поля, обусловленного ненасыщенностью связей наружных атомов решетки, в нормальных условиях покрыты слоем адсорбированного газа. Характер связи атомов или молекул газа с атомами металла в значительной степени зависит от химического сродства взаимодействующих элементов. Сравнительно слабая связь атомов благородных и некоторых других газов с поверхностью металла объясняется действием только ван-дер-ваальсовых сил. Г азы, удерживаемые поверхностью металла таким образом, называются физически адсорбированными. Толщина слоя физически адсорбированного газа может намного превышать размер молекулы. Теплота физической адсорбции близка к теплоте конденсации соответствующего газа и составляет обычно десятки килоджоулей на моль (несколько тысяч калорий на моль) и практически не зависит от природы подложки. Поскольку заметная физическая адсорбция обычно наступает ниже 0°С, сублимация даже наиболее легкоплавких металлов не может заметно зависеть от физически адсорбированных газов. , [c.428]

Бурное развитие сверхзвуковой авиации и космической техники, в том числе разработка конструкций возвраш,аемых космических аппаратов, которые должны успешно преодолевать плотные слои атмосферы, вызвало необходимость интенсивных поисков материалов для абляционных покрытий. Основными функциями абляционного слоя является предотвращение перегрева и разрушения летательного аппарата. Наибольшее распространение в качестве абляционных покрытий получили композиционные материалы на основе полиамидных волокон и фенолоформальдегидных свя-зуюш,их. Однако, как отмечает Энгел [54], использование таких материалов в ракетах земля — воздух является нежелательным, поскольку в процессе их абляции наблюдается выделение ионов, создающих радиопомехи, что затрудняет осуществление радиоуп-равлення ракетами. Считают, что во избежание этого, необходимо применять особо чистые композиции, в частности на основе кремнеземного волокна, содержащего менее 25 млн , и эпоксидно-кремнийорганического связующего. В процессе абляции такого материала происходит обугливание отвержденного эпоксидного связующего и образование вспененного кремнийорганического полимера в процессе газоотделения и сублимации. Армирующий волокнистый наполнитель обеспечивает прочность материала. [c.342]

Горячая газовая эрозия пластических масс и теплозащитных покрытий в последние годы получила назйанйе абляции. Это явление проявляется, например, под воздействием аэродинамического нагрева при вхождении баллистического снаряда в плотные слои атмосферы или под действием высоконагретых отработавших газов при работе ракетных двигателей. Абляция сопровождается тепловыми и механическими эффектами и включает целый ряд явлений эрозию от ударов твердых частиц или капель срезание материала от действия аэродинамических усилий шелушение (растрескивание и отпадание чешуек от теплового расширения) сдувание расплавленного материала потоком газов сублимацию испарение пиролиз сгорание. [c.196]

КИМ образом, чтобы избежать сублимации металлического покрытия тыльной стороны приемника, потери механической прочности электродов и их креплений. Значения физических параметров /усрецняют-ся в интервале температур от до . При заданных раз- [c.635]

В качестве защиты от сублимации помимо подбора соответствующих ТЭМ используют защитные обмазки и покрытия, обеспечивающие вакуумную плотность, а также другие методы герметизации ТЭЭЛ. [c.105]

Известно, что качество и физико-механические свойства покрытий в вакууме во многом определяются условиями испарения материала катода. Для электродуговых испарителей одним из основных параметров является сила тока горения дуги, характеризующаяся таким значением, при котором горение дуги происходит устойчиво. Нарушение устойчивого горения дуги резко ухудшает качество покрытия за счет нарушения однородности их химического состава. Эта величина для каждого типа катода имеет свое значение и зависит от химического состава и физических свойств расходуемого катода (например, от теплопроводности, энергии сублимации, пористости). Некоторые значения силы тока устойчивого горения д>ти для катодов, изготовленных различными методами порошковой металт ургии, приведены в табл. 4.4. [c.144]

Схема трехкамерной промышленной установки для неконтактного хромирования труб дана на рис. 21. Покрытие наносят в вакууме 13,3 Па (0,1 мм рт. ст.) без контакта металлизатора (феррохром ФХ010) и изделия. При 1200—1400 °С происходит несколько процессов сублимация хрома, сорбция паров хрома на поверхности изделия, диффузия атомов хрома в глубь изделия, встречная диффузия атомов железа, обезуглероживание и рафинирование [c.50]

Вопрос о тепловой защите поверхностей тел, движущихся с гиперзвуковыми скоростями в плотных слоях атмосферы вызвал также появление обширной литературы. В настоящее время уже имеются хорошо разработанные методы расчета ламинарного и турбулентного пограничного слоя при вводе сквозь проницаемую поверхность тела охлаждающего поверхность дополнительного газа, отличного по своим физическим и химическим свойствам от газа, обтекающего тело (Ю. В. Лапин, В. П. Мотулевич, В. П. Мугалев, В. Г. Дорренс, Ф. Дор, Д. Б. Сполдинг). Изучены также вопросы разрушения (абляции) в гиперзвуковых потоках твердых поверхностей, их плавления или непосредственного испарения (сублимации) в зависимости от условий обтекания. Наиболее эффективным методом теплозащиты поверхностей в гиперзвуковых потоках является применение разнообразных покрытий, теория разрушения которых требует рассмотрения сложных систем уравнений динамического, температурного и диффузионного пограничных слоев в смеси газов и, кроме того, уравнений теплопроводности в самом твердом покрытии (В. С. Авдуевский, Н. А. Анфимов, С. В. Иорданский, Г. И. Петров, Ю. В. Полел<аев, Г. А. Тирский, [c.42]

Экспериментальные данные и расчеты позволили установить ряд важных параметров, определяющих абляцию. К ним относятся, например, отношение энтальпии аэродинамического нагрева к энтальпии газовой завесы, которое зависит от размеров и формы изделий и свойств газа в пограничном слое отношение скрытой теплоты сублимации к энтальпии газовой завесы, характеризующее влияние скрытой теплоты сублимации а также эффективная тепловая емкость, представляющая собой отношение суммарного теплового потока, поглощенного неразрушив-шимся аблятивным покрытием, к суммарной потере массы покрытия и служащая для сравнения эффективности абляционных защитных экранов. [c.76]

Совместное действие высокой температуры и аэродинамических сил трения на поверхности теплозащитного покрытия приводит к его частичному поверхностному разрушению. В результате неизбежен унос массы, вызванный целым рядом физических и химических процессов на поверхности сублимация, оплавление, химическое разложение и окисление составляющих элементов. Поэтому для наружной части покрытия применяются керамические и органические материалы с термостойким наполнителем. Они должны обладать высокой теплотой фазовых превращений и одновременно иметь низкую теплопроводность. Для этой цели пригодны материалы на основе карбида кремния, графит, тер Мически разлагающиеся армированные пластики, асбест и бакелитовые с.молы, которые разлагаются с образованием кокса, догорающего в потоке воздуха. [c.343]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...