Роль наповнювача матеріалу

Може статися й так, що компонента, що володіє більш високою теплохімічних стійкістю в порівнянні з іншими компонентами, не зможе утворити міцного пов'язаного каркаса (прикладом може служити Асботканини). Тоді логічно припустити, що навіть при високому вмісті цієї компоненти у вихідному матеріалі вона буде піддана механічному уносу. У цьому випадку роль визначальною компоненти композиційного теплозахисного матеріалу може випасти на долю сполучного або іншого наповнювача, які мають достатню міцність при високих температурах по відношенню до напруг зсуву з боку зовнішнього течії.

Встановити механізм руйнування можна лише на підставі експериментального та теоретичного вивчення теплофізичних і міцнісних властивостей матеріалу в умовах аеродинамічного впливу високотемпературного газового потоку. Механізм руйнування є по суті схематичної моделлю, що фіксує кількість і вид найважливіших фізико-хімічних процесів, що супроводжують винесення маси теплозахисного матеріалу, і дозволяє розраховувати і зіставляти характеристики теплозахисного покриття в різних умовах. За способом розсіювання або поглинання тепла їх доцільно розбити на наступні чотири групи:

а) акумуляція тепла речовиною при нагріванні до температури руйнування (теплоємність);

б) випромінювання від нагрітої поверхні;

в) поглинання тепла при фазових або фізико-хімічних перетвореннях;

г) зниження конвективного теплового потоку до поверхні при вдув газоподібних продуктів руйнування в прикордонний шар.

Фазові перетворення є одним з найефективніших способів поглинання тепла, особливо перехід у газоподібний стан, оскільки теплота сублімації майже на порядок перевершує теплоту плавлення. Крім того, відвід газифікованого речовини супроводжується вдувом маси в прикордонний шар. З цих же позицій необхідно розглядати і хімічну взаємодію окремих компонент усередині матеріалу між собою, а також з компонентами набігаючого потоку. У багатьох випадках хімічні реакції протікають з виділенням тепла, що погіршує тепловий баланс в поверхневому шарі. Проте освіта в результаті цих реакцій великих мас газоподібних продуктів вважається позитивним явищем, оскільки воно веде до зниження частки механічно якого віднесло матеріалу з поверхні і вдув газу в прикордонний шар.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru