Руйнування графіту

Руйнування графіту починається задовго до досягнення температури сублімації, і воно викликане високою реакційною здатністю графіту в багатьох газових середовищах, особливо в кисні і повітрі. При температурах поверхні до 1100 К на повітрі і до 1400 К в парах води руйнування графіту, як правило, цілком визначається кінетикою реакції, тобто швидкість руйнування експоненціально змінюється з температурою поверхні. Після невеликого перехідного ділянки починається область, де процес руйнування лімітується швидкістю зустрічної дифузії окислювача і продуктів руйнування в багатокомпонентному прикордонному шарі; в цьому випадку швидкість руйнування слабо залежить від температури поверхні, яка може змінюватися від 1200-1600 до 2400-3800 К в залежності від тиску . Це область, де необхідно враховувати розміри і форму тіла, значення коефіцієнтів дифузії та можливі продукти реакцій всіх компонент, число яких може досягати декількох десятків. І лише при високих температурах все більшу, роль у винесення маси графіту починає грати власне процес сублімації, який залежить від тиску навколишнього середовища ре. Швидкість уноса маси експоненціально зростає.

Зауважимо, що експериментальні дані вказують на можливість часткового механічного руйнування графіту – ерозії у вигляді пилинок, тому не можна приймати коефіцієнт газифікації. Що стосується теплового ефекту руйнування, то при низьких температурах поверхні він не тільки сильно відрізняється від теплоти сублімації (у разі окислення він може стати навіть негативним) але і істотно залежить від складу газу в прикордонному шарі (зокрема, від співвідношення таких компонент, як СО , СО2, CN, С2Н2 і т. д.). Завдання теоретичного аналізу теплового захисту полягає не тільки в тому, щоб побудувати модель процесу або виявити так званий визначає механізм руйнування, але і в тому, щоб на підставі цієї моделі вміти розраховувати для конкретних умов обтікання величини. Введення двох цих параметрів дозволяє використовувати для порівняльної оцінки та відбору різних теплозахисних матеріалів вельми зручну характеристику руйнування – ефективну ентальпію, мова про яку піде нижче.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru

MAXCACHE: 0.47MB/0.00636 sec