Вплив теплових потоків великої інтенсивності

Відомо, що в реальних умовах теплозахисні матеріали піддаються впливу теплових потоків великої інтенсивності, при цьому швидкості фізико-хімічних процесів, що відбуваються в матеріалі, можуть істотно відрізнятися від швидкостей процесу, що реєструються в термогравіметричний експерименті. Це варто враховувати при ремонті квартири або будинку. Проведення експериментів з одним і тим же матеріалом при різних швидкостях нагрівання дозволяє встановити закономірності зміни температури, інтенсивності, а також ефективних кінетичних параметрів процесу термодеструкції цього матеріалу із зміною швидкості нагріву і, отже, прогнозувати його поведінку в умовах набагато більших теплових навантажень. У всіх відомих методах визначення ефективних кінетичних параметрів термодеструкції на основі термогравіметричний експериментів сталість швидкості збільшення температури зразка є обов'язковою вимогою. При лінійному зміні температури внутрішнього простору камери нагріву температура досліджуваного зразка в цілому також змінюється за лінійним законом. Тому в розрахунках зручно використовувати значення температури, отримані в результаті апроксимації експериментальної температурної кривої (за допомогою методу найменших квадратів) прямою лінією. Така обробка дозволяє з максимальною точністю визначити швидкість нагріву і значно зменшити розкид точок на допоміжних графіках при визначенні кінетичних параметрів.

Експериментальні дані, отримані інтегральними і диференціальними методами, показують, що при деструкції, наприклад, політетрафторетилену енергія активації змінюється від 286 до 350 кДж / моль, а порядок реакції – від 0,6 до 1,7. Для вивчення теплових ефектів при термодеструкції теплозахисних матеріалів знаходить широке застосування метод диференціального термічного аналізу. Як у випадку термогравіметричного аналізу, при диференціальному термічному аналізі зразки теплозахисних матеріалів нагрівають із заданою швидкістю до відповідної температури розкладання і вище її. При диференціальному термічному аналізі отримані дані представляють у вигляді кривих, на яких вказані прирощення температури, відповідні виділенню або поглинання енергії даним матеріалом. Однією лише диференційно-термічного кривої недостатньо, так як вона не дозволяє визначити при виявленні самих незначних теплових ефектів абсолютні температури протікання цих процесів. Тому її завжди комбінують з термогравіметричного і отримують таким чином одночасно два записи: термогравіметричний для визначення температур тих чи інших ефектів і диференціальну для фіксації навіть невеликих теплових ефектів.

26 серпня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru