химический каталог




Абляционные материалы

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

АБЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ (от позднелат. ablatio- отнятие, устранение), теплозащитные материалы, действие которых основано на абляции - сложном энергоемком процессе уноса вещества с поверхности твердого тела потоком горячего газа. Абляционные материалы наносят на поверхность ракет, космических аппаратов и камер сгорания ракетных двигателей для обеспечения температурного режима их работы при воздействии интенсивных тепловых потоков. В общей форме абляция может быть описана следующим уравнением:


абляция

где qк- конвективный тепловой поток к поверхности материала; qR-радиац. тепловой поток;1001-2.jpg-суммарный унос массы в результате пиролиза поверхности, выделения газообразных продуктов и стекания расплава;1001-3.jpg -энтальпия плавления; GW-унос продуктов пиролиза;1001-4.jpg-энтальпия физ.-хим. превращений;1001-5.jpg-коэф. черноты;1001-6.jpg-постоянная Стефана - Больцмана; ГW-абс. т-ра поверхности; qвл-тепло, отводимое в результате вдува газообразных продуктов пиролиза;1001-7.jpg -тепловой поток к защищаемой поверхности.
абляция

Схема тепло- и массообмена в комбинированном абляционном материале: А-уносимый слой; Б-зона абляции; В-неизменный материал; Г пример возможного достижения зоной Б теплозащищаемой стенки; qk , qR1001-9.jpg-см. обозначения в тексте; 7-начальная т-ра; Т2-т-ра кипения; Т3-,т-ра плавления, T4-т-ра начала "коксования"; Г5-т-ра начала термич. разложения; Т6-т-ра теплозащищаемой стенки в момент времени, соответствующий указанному положению зоны Б; М-направление движения уносимой массы

Различают след. виды A.M.: разлагающиеся (политетрафторэтилен, полиэтилен и др.), сублимирующиеся (напр., графит при т-рах ок. 3800 °С, давлениях до 10 МПа и отсутствии окисляющего агента), плавящиеся (кварц, пенокера-мика и др.). Наиб. распространены армированные орг. и кремнийорг. материалы, абляция которых характеризуется совокупностью неск. одновременно протекающих процессов, как показано на рисунке. В начальный момент на поверхности образуется пленка расплава и начинается нагрев нижележащих слоев, возникает зона абляции, т.е. плавления и пиролиза с образованием твердого, обычно пористого углеродного остатка. С течением времени эта зона смещается в сторону защищаемой поверхности, толщина слоя неизменного A.M. уменьшается, а т-ра возрастает. После окончания воздействия высокотемпературного газового потока зона абляции может достигнуть защищаемой поверхности, что допустимо лишь по истечении расчетного времени работы изделия.

A.M. могут быть твердыми (на основе термореактивных синтетических смол и линейных полимеров) и эластичными (на основе нитрильного этилен-пропиленового, синтетического изопренового каучука и др.); армирование материалов волокнистыми наполнителями существенно улучшает их абляционные свойства (табл. 1 и 2).

Табл. 1.-АБЛЯЦИЯ ПОЛИМЕРОВ В ДОЗВУКОВОМ ГАЗОВОМ ПОТОКЕ(испытания на кислородно-ацетиленовой горелке)
АБЛЯЦИЯ ПОЛИМЕРОВ В ДОЗВУКОВОМ ГАЗОВОМ ПОТОКЕ

Табл. 2-АБЛЯЦИЯ ФЕНОЛЬНЫХ ПЛАСТИКОВ ПРИ СОДЕРЖАНИИ НАПОЛНИТЕЛЯ ОКОЛО 60%
АБЛЯЦИЯ ФЕНОЛЬНЫХ ПЛАСТИКОВ ПРИ СОДЕРЖАНИИ НАПОЛНИТЕЛЯ ОКОЛО 60%

Эластичные A.M. используют гл. обр. для защиты камер сгорания крупногабаритных ракетных двигателей, для внеш. теплозащиты гиперзвуковых самолетов, ракет и космич. аппаратов, входящих в атмосферу Земли или др. планет. Их эластичность, характеризуемая, напр., относит. удлинением при разрыве, может составлять 200% и более. Низкую плотность A.M. (до 0,16 г/см3) обеспечивают введением пенообразователей или полых стеклянных, фенольных или др. микросфер (т. наз. синтактные абляционные материалы).

Лит.: БичерН., РозенсвейгР.Е., "Ракетная техника. Журнал Американского ракетного общества" (рус. пер.), 1961, № 4, с. 81-90; Конструкционные свойства пластмасс, пер. с англ., М., 1967, с. 401-56; Дубинкер Ю. Б., Донской А. А., Эластомерные теплозащитные материалы. Обзор, М., 1969; ПолежаевЮ.В., ЮревичФ.Б., Тепловая зашита, М., 1976, с. 51-58; Камалов B.C., Производство космических аппаратов, М., 1982, с. 236. Ю. Б. Дубинкер, Ф. Г. Будакова.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
купить ручки для шкафа купе бронза
гостиница в сочи роза хутор
поездка на шоу навка из серпухова
матрасы аскона для детей

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(16.12.2017)