«ПОТЕ́ЮЩИЕ» МАТЕРИА́ЛЫ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
Скопировать библиографическую ссылку:
«ПОТЕ́ЮЩИЕ» МАТЕРИА́ЛЫ, материалы, способные благодаря капиллярной пористой структуре пропускать жидкость или газ, которые выделяются на поверхности изделий в виде капель или паров (т. н. выпотевание), а также материалы, содержащие включения более легкоплавкого компонента, который при нагревании расплавляется и выделяется на поверхности. Выпотевание материалов позволяет охлаждать высоконагруженные элементы ЛА, реактивных двигателей, энергетич. агрегатов. На эффективность охлаждения выпотеванием жидкости (дистиллиров. вода, щелочные металлы, жидкие газы) указывалось ещё в 1929 в США, там же в 1932 проведены первые испытания камеры сгорания ракетного двигателя. «П.»м. используются с 1950-х гг. Камера сгорания в жидкостном ракетном двигателе, работающем на жидком водороде и кислороде при темп-рах до 3320 °C, охлаждается выпотеванием.
«П.»м. различают: охлаждаемые транспирационно, у которых активная тепловая защита осуществляется принудительной подачей через пористый (или перфорированный) материал жидких или газообразных хладагентов, движущихся навстречу тепловому потоку и охлаждающих материал вследствие поглощения теплоты (определяющей характеристикой таких материалов является их проницаемость), и самоохлаждаемые, у которых поры тугоплавкого каркаса заполнены наполнителем, не взаимодействующим с материалом каркаса (типа псевдосплавов). Фазовые или химич. превращения наполнителя (плавление, испарение, сублимация, диссоциация и др.) обусловливают осн. теплопоглощающий эффект.
«П.»м. изготовляют методами порошковой металлургии, а также прокаткой тканых металлич. сеток (холодная прокатка двух или нескольких слоёв с последующим спеканием либо горячая прокатка без спекания). «П.»м. получают практически из любых металлов и сплавов. В качестве основы для высоконагруженных деталей применяют тугоплавкие металлы (напр., W, Mo), для средненагруженных – сталь, жаропрочные сплавы; в качестве заполнителей пор используют Cu, Ag, Sn, а также стекло и др., которые вводят в т. ч. и в виде наночастиц. Пористость «П.»м. 20–60%, размеры пор от нескольких мкм до сотен мкм, плотность (число) пор до 7·106 на 1 см2. «П.»м. выпускаются в виде листов, труб, втулок, колец, фасонных изделий.