Сублимирующие материалы

В настоящее время для тепловой защиты гиперзвуковых аппаратов применяют углеродистые и коксующиеся, плавящиеся, сублимирующиеся материалы. [c.225]

Так же, как и в случае испаряющегося материала, через некоторое время в нем устанавливается квазистационарный профиль температуры, т. е. температура внутри материала будет зависеть только от расстояния до разрушающейся поверхности. На поверхности температура максимальная и по мере удаления от нее монотонно убывает. Отличие термопластов от сублимирующих материалов состоит в том, что у первых переход в газообразное состояние происходит не на поверхности, а в некоторой зоне конечной толщины, примыкающей к ней. Уменьшение температуры на 50 К резко снижает скорость разложения (до 10 раз). Поэтому на достаточном удалении от поверхности разложение не происходит. Если проследить за некоторой точкой внутри полимера, то по мере ее приближения к поверхности температура в этой точке растет, начиная от Tq на большом удалении от поверхности. При этом сначала идет просто нагрев полимера, а затем, по достижении достаточно высокой температуры, начинается его разложение. [c.146]

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СУБЛИМИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ [c.243]

Практическая реализация предлагаемого метода определения теплофизических характеристик сублимирующих материалов, по-видимому, не вызовет затруднений в тех случаях, когда плотность материала будет настолько слабо зависеть от температуры, что координату датчика температуры Хо можно будет считать в процессе опыта неизменной. [c.247]

Излагается теория метода определения зависимостей коэффициента теплопроводности и удельной теплоемкости сублимирующих материалов от температуры, основанная на использовании решений одномерного уравнения теплопроводности в двух известных автомодельных случаях. [c.485]

Для конструктивного решения проблемы теплозащиты были предложены различные схемы, включая такие, в которых используются реагирующие или сублимирующие материалы, т. е. материалы, разрушение которых заранее предполагается и происходит упорядоченным и предусмотренным образом. При разрушении таких веществ тепло может поглощаться вследствие возникновения химических реакций или вследствие изменения фазового состояния вещества. Защитное действие таких веществ может состоять в блокирующем эффекте , т. е. в появлении конвективных потоков газа, направленных от тела и уменьшающих приток тепла к поверхности. И снова, для того чтобы в этих условиях определить теплопередачу внутрь тела, необходим подробный анализ течения газа в пограничном слое. Одна из задач этой книги — изложить методы, позволяющие провести такой анализ. [c.20]

У сублимирующихся материалов эффективная энтальпия возрастает с увеличением энтальпии торможения. Если молекулярная масса вещества, испаряющегося с поверхности покрытия, мала, то значение коэффициента В возрастает и зависимость эффективной энтальпии материала от энтальпии торможения 1 становится еще более сильной. [c.472]

Сделанные выводы определяют выбор типа тепловой защиты — это специально разработанная для спуска КА СУБЛИМИРУЮЩАЯ ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА или ТЕПЛОЗАЩИТА С УНОСОМ МАССЫ. Ее суть состоит в следующем. Поверхность СА покрывают специальным сублимирующим материалом. который начинает плавиться при температурах, превы- и/с шающих 2000 °С. Происходит унос массы, вместе с которой отводит-Рис. 14.7. Зависимость д тепло. В результате, хотя тем- [c.380]

Для большинства теплозащитных (например, углеграфитовых сублимирующихся) материалов величина Е достаточно велика ( 1 170 ккал/моль) и условие (6.4.18) не выполняется, поэтому не следует ожидать и дестабилизирующего влияния газофазных экзотермических реакций, в которых [c.258]

В условиях входа космических аппаратов в атмосферу при гиперзвуковых скоростях абляция материалов является одним из способов уменьшения высоких тепловых потоков. При использовании таких материалов, как тефлон, твердое вещество сублимирует в окружающую среду с очень высокой энтальпией, и пограничный слой в этом случае подобен слою, образующемуся при охлаждении испарением с одновременно протекающей химической реакцией. Армированные пластики, например фенольная смола, армированная найлоном или вспененным полиуретаном, в этих условиях обугливаются. Обуглившийся слой образуется в процессе деполимеризации с выделением таких газов, как метан и водород. [c.370]

В интегральных схемах при некоторых технологических операциях хром может служить в качестве и резистивного, и адгезионного слоя. Кроме того, хром хорошо совместим с любым проводящим материалом. При испарении он легко сублимируется, навеска хрома для испарения используется однократно вследствие образования на ней плотной окиси, препятствующей последующему испарению. [c.435]

При конструктивном решении проблемы тепловой защиты были предложены различные схемы, включая и такие, в которых используются реагирующие или сублимирующие и плавящиеся материалы, т. е. материалы, разрушение которых в процессе нагрева заранее предполагается и происходит упорядоченным образом. [c.8]

СУБЛИМИРУЮЩИЕ И РАЗЛАГАЮЩИЕСЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ [c.135]

Сублимирующие и разлагающиеся материалы [c.138]

Высокая температура и энергия Плазмы позволяют с успехом использовать плазменный метод для нанесения покрытий из всех тугоплавких материалов (за исключением сублимирующихся и интенсивно разлагающихся при температуре нанесения), отличающихся высокой энергией связи в кристаллической решетке и вследствие этого высокой твердостью. Наносимые покрытия отличаются высокой износостойкостью (табл. 22). [c.156]

Оборудование для ионно-плазменного нанесения покрытий. Система оборудования для ионно-плазменных покрытий связана с источником плазмы, выбранным для осуществления технологического процесса [2, 6, 10, 18—21] (рис. 1.13). В систему входят распылительное (испарительное) устройство 1, предназначенное для создания ионизированного потока пара материала покрытия. В случае применения тлеющего (или дугового) разряда испарение происходит из твердой фазы, при этом распыляется катод (мишень). Для термического испарения из жидкой фазы используется дуговой разряд. При этом испаряется анод, который выполнен в виде тигля, заполненного материалом покрытия. Однако если этот материал при заданном режиме испарения может сублимировать, то испарение происходит из твердой фазы [c.435]

Желательно применять платиновые соединительные проводники, сохраняющие достаточную проводимость при высоких температурах, не окисляющиеся в воздушной среде и не сублимирующие в высоком вакууме, а контакт проводников с электродами осуществлять при помощи сварки. Электроды должны обладать высокой электропроводностью, хорошо и надежно контактировать с образцом, не оказывая при этом на него отрицательного влияния (деформировать, вступать в химическое взаимодействие, диффундировать в толщу), не должны изменять свою форму и размеры под воздействием окружающих сред и температуры (сплавляться, окисляться и т. д.). Применение платины, наносимой на образец методом катодного напыления, в сочетании с накладными электродами из платины или нержавеющей стали, обкатанной платиной в месте соприкосновения с поверхностью образца, создает надежный контакт в процессе определения электрических показателей качества материалов в диапазоне температур 20—600 С. Для удобства измерений, связанных с высокими температурами и ограниченным объемом измерительных камер, рекомендуются электроды с оптимальными в этих условиях габаритными размерами диаметр измерительного электрода 25 мм, высоковольтного 40 мм, ширина охранного кольца 5 мм. В диапазоне температур 300—600 °С возможно применение двухэлектродной системы. [c.295]

Нагревательные элементы, применяемые при определении электрических показателей материалов высокой нагревостойкости в широком диапазоне температур, должны обеспечивать стабильность режима нагревания, не должны сублимироваться в условиях высокого вакуума или корродировать в воздушной среде при высоких температурах. [c.295]

Нагревательные элементы, применяемые при определении электрических свойств электроизоляционных материалов высокой нагревостойкости в широком диапазоне температур, должны обеспечивать стабильность режима нагревания, не должны сублимироваться в условиях глубокого вакуума или корродировать в воздушной среде при высоких температурах. Основными материалами, применяемыми для изготовления нагревательных [c.13]

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]

Метод определения теплофизических характеристик сублимирующих материалов. Ярхо А. А. В кн. Теплофизические свойства твердых тел при высоких температурах . М., Изд-во стандартов, 1968. [c.485]

Этот метод мы будем называть внутренней абляцией. Он пока не применяется в ЖРД, но иногда используется на некоторых в РДТТ, так же как и другая его разновидность, которую условно назовем методом внешней абляции. При применении последнего стенки двигателя изготавливаются из жаропрочного пористого материала. Вокруг стенки на наружной стороне ее размещается какой-либо сублимирующий материал, например, тефлон, некоторые нитриды и окислы. При работе двигателя этот материал начинает сублимировать и полученный при этом газ проходит сквозь пористые стенки в камеру, что приводит к эффекту, подобному наблюдаемому при внутренней абляции. Разумеется, что давление генерируемого газа должно превышать давление в камере, а это приводит к тому, что после некоторого времени работы двигателя непосредственный контакт между его стенкой и сублимирующим материалом нарушается и теплообмен между ними на- [c.109]

Применяя низкотемпературную плазму, можно наносить покрытия практически из всех материалов, которые в плазменной струе не сублимируют и не претерпевают интенсивного разложения. Нанесение износостойких, антифрикционных, коррознонно- и жаростойких покрытий плазменным напылением значительно расширяет круг применяемых материалов и улучшает качество покрытий, получаемых газотермическим напылением. Следует отметить, что некоторые тугоплавкие металлы и керамические материалы можно нанести только плазменным методом. Этот метод получает все большее развитие и применение в промышленности. [c.139]

При воздействии теплового потока на теплозащитное покрытие может происходить переход вещества из твердой фазы пепосредствено в газообразную. Если этот процесс идет на поверхности, к которой подводится конвективный тепловой поток, говорят о сублимирующем покрытии. В качестве сублимирующего покрытия при атмосферном давлении и соответствующих температурных условиях могут выступать сухой лед (твердая углекислота), нафталин, графит и другие материалы. Следует отметить, что в определенных условиях практически все вещества могут сублимировать, достаточно лишь, чтобы давление паров материала над поверхностью было меньше давления паров в так называемой тройной точке. В табл. 6-1 приведены температуры и давления в тройной точке для перечисленных выше веществ. [c.135]

Одной из основных задач проведенных расчетов является определение возможной доли расплавленной фазы при разрушении стеклопластиков (рис. 8-16). Интересно заметить, что коэффициент газификации I" =GwlGs сравнительно слабо зависит от давления набегающего потока Ре, в то же время он резко возрастает с увеличением температуры или энтальпии торможения. Таким образом, стеклообразные материалы из класса плавящихся, а потому и малоэффективных, теплозащитных материалов переходят в класс сублимирующих покрытий уже при достижении температуры в потоке порядка 10 ООО К. Забегая вперед, отметим, что в случае полупрозрачных материалов зависимость Г от оказывается более сложной, при малых давлениях ре она даже не является монотонной. [c.217]

Замечания-. 1. Простота конструкции и принципа действия психрометра с сухим и мокрым термометрами обусловили его выбор для определения влияния свойств пара (т. е. числа Люиса) на отношение gflgh- Исследуя различные материалы, испаряющиеся или сублимирующие в различных газовых средах с поверхности цилиндра, Бедингфильд и Дрю (1950) с помощью этого метода установили, что [c.240]

Получение покрытий с заданными свойствами, в том числе и из многокомпонентных механических смесей порошков различного фану-лометрического состава, обеспечивается при использовании гибких шнуровых материалов (ГШМ). Они специально разработаны для использования в системах газопламенного напыления, а также для ручной газопламенной наплавки и представляют собой получаемый экструзией композиционный материал шнурового типа, состоящий из порошкового наполнителя и органического связующего, полностью исчезающего при нанесении покрытия - связующее сублимирует в процессе нафева при температуре 400 °С без какого-либо отложения на подложку. Прочность и эластичность гибких шнуров позволяет пользоваться ими так же, как и проволокой и наносить покрытия с помощью газопламенных аппаратов проволочного типа. Метод газопламенного напыления отличается экономичностью, простотой аппаратурного оформления и надежностью оборудования для нанесения покрытий, что позволяет использовать его там, где требуется соблюдение непрерывности и стабильности технологического процесса. В цеховых условиях процесс газопламенного напыления может быть механизирован или автоматизирован. Кроме того, небольшая масса и мобильность ручных аппаратов позволяет использовать их для обработки крупногабаритных деталей и металлоконструкций в полевых условиях. [c.543]

Количество испарившегося вещества может быть определено и косвенным способом по изменению электрического сопротивления нагреваемого образца, по массе собранного на специальных мишенях конденсата, по изменению прозрачности подложки, с которой испаряется или на которую конденсируется сублимирующее вещество, и т. д. Преимущества метода Ленгмюра заключаются в относительной простоте и высокой чувствительности, особенно при использовании радиоактивных изотопов. Он пригоден для широкого круга веществ, давление паров которых может изменяться от 1,33 н/лг до 13,3 кн1м (от 10- до 10 ° мм рт. ст.) и даже ниже. В отмеченном диапазоне давлений продолжительность опыта может составлять от десятков минут до суток. При более низких давлениях пара исследуемых материалов длительность опыта, как правило, становится неприемлемо большой, а при более высоких — чрезмерно короткой. [c.425]

Тепло в сублимационной камере может передаваться к замороженному материалу лучеиспусканием от нагретых панелей и кондукцией от транспортера или полки, на которой лежит материал, а также конвекцией от сублимирующихся паров, если они нагреваются от панелей С = <3луч-Ь<3т4-+Qkohb. в приближенных расчетах передачу тепла контактным и конвективным путем учитывают коэффициентом к= 1,1ч-1,2 и поверхность нагрева полочного сублиматора определяют по формуле [c.650]

Второй метод,, оказавшийся весьма полезным для расширения наших представлений р. микроструктуре стекол,—электронная микроскопия. Этот метод применим лишь для образцов, сквозь которые пучки электронов с высокими энергиями могут проходить без заметного поглощения и не вызывая зарядкл образца. В некоторых случаях удается приготовить объемные образцы для микроскопических исследований, используя различные методы утончениЯ пластинок, но эти способы в случае стекол обладают сомнительными достоинствами из-за хрупкости исследуемых материалов. Вместр этого можно получать тонкие - пленки путем напыления в вакууме, но при этом мы можем столкнуться с различиями в свойствах получаемых структур,, связанными с различиями, в их тепловой истории,. В -частности, молекулярные ха рактеристики тонких пленок часто отражают, особен-иности процесса напыления. Сохранение эффектов,, связащых с историей приготовления образца в объ- емных стеклах, полученных охлаждением, из расплава, представляет собой меньшую проблему. Но некоторые из химических и механических эффектов, о которых говорилось выше, могут оказаться общими для жидкости и пара. К примеру,. сплавы определенных составов могут как конгруэнтно плавиться, так и конгруэнтно сублимироваться. [c.172]

Нитриды характеризуются высокими температурами плавления (табл. II. 41) и вместе с тем и рядом отрицательных свойств легкой окисляемостью — более легкой, чем другие виды соединений высшей огнеупорности, хрупкостью, склонностью к диссоциации и возго-няемости, почему не могут использоваться при высоком вакууме. Наибольшее практическое значение в настоящее время приобрел нитрид кремния (31рД4) в качестве связки в карборундовых огнеупорах. Эта связка придает материалу большую устойчивость против окисления и облегчает производство изделий более сложной конфигурации. Сублимируется SigN4 при 1900° С. Такая связка образуется путем нагрева в атмосфере азота или аммиака заготовки, содержащей метал-чический кремний или Si l4. [c.286]

Образцы электроизоляционных материалов, предназначенных для определения электрических свойств при высоких температурах, представляют собой диски диаметром 50 мм или пластины размерами 50X 50 мм и толщиной 0,1—3,0 мм (при определении р, б и е) или листы размером ЮОХ 100 мм и толщиной 0,1—2,0 мм, диски диаметром 50 мм, толщиной 1,0—3,0 мм и стаканчики из керамических материалов с толщиной дна (испытательный участок) 0,5—1,0 мм (при определении Е ). Электроды выполняются в виде цилиндров из нержавеющей стали, которая не должна корродировать в воздушной среде и сублимироваться в вакууме при высоких температурах. Диаметр измерительного элек-Д)ода — 25 мм, высоковольтного — 40 мм, ширина охранного кольца — 5 мм. Плоскость электрода, прилегающая к образцу, обкатана платиновой фольгой. [c.427]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...