За счет частичного протекания реакции гетерогенного восстановления стекла углеродом состав поверхностного слоя стеклопластика может несколько отличаться от исходного. Кроме того, при взаимодействии с набегающим газовым потоком различные составляющие материала могут разрушаться с неодинаковыми скоростями. Поэтому при рассмотрении композиционных теплозащитных материалов важно выделить так называемый определяющий механизм разрушения, под которым мы, как и раньше, понимаем такую последовательность протекания взаимосвязанных физико-химических процессов, которая в итоге приводит к выходу всех компонент — продуктов разрушения с единой скоростью. У композиционных материалов такой определяющий механизм, ка правило, связан с поведением какой-либо одной компоненты, массовое содержание которой в материале достаточно велико и которая в состоянии образовать механически прочный каркас в условиях интенсивно] внешнего теплового воздействия. Скорости разрушения всех остальных компонент оказываются зависящими от скорости уноса массы определяющей компоненты, хотя в свою очередь через химические и тепловые связи они могут известным образом повлиять на величину последнее.
Проследим это на примере гипотетической композиции — механичской смеси кварцевого стекла и углерода: Si02+C. Очевидно, что в малом содержании углерода определяющей компонентой будет стекло, которое, оплавляясь, будет уносить с собой твердые частички углерод, Возможность гетерогенного взаимодействия компонент или поверхноеного выгорания углерода будет тем меньше, чем меньше доля химически активной поверхности по отношению к полной поверхности частиц стекла. Вязкость расплава композиционного материала в соответствии с формулой будет непрерывно возрастать по мере увеличения доли примесей, соответственно скорость уноса массы должна уменьшаться. Cxематически это положение иллюстрируется. Однако при уменьшении доли расплава и с ростом температуры поверхности одновременно должна возрастать роль химических процессов и прежде всего прямого восстановления двуокиси кремния углеродом. Это увеличит скорость уноса массы. Рассмотрим другой предельный вариант — смесь углерода с небольшими добавками Si02. В диффузионном режиме окисления скорое уноса массы такой композиции должна определяться соотношением.
Видно, что уменьшение доли углерода приводит к резкому возрастанию. При добавлении в углерод стекла, вероятно, нельзя считать, что оно по мере выгорания частиц углерода беспрепятственно сносится потоком. Очевидно, что при некоторой минимальной концентрации ф8Ю наличие стекла приведет к замедлению горения, так как поверхность углерода будет обволакиваться пленкой расплава. Можно предположить, что переход от одного определяющего механизма разрушения (плавления стекла) к другому (горение углерода) происходит не скачком, а через некоторую последовательность промежуточных состояний, причем начало перехода, вероятно, зависит от режима внешнего обтекания. Многочисленные экспериментальные исследования, как тепловые, так и прочностные, показали, что оптимальная массовая концентрация стекла в армированных композиционных материалах на органическом связующем составляет 0,6-0,8. С точки зрения механизма разрушения такое соотношение компонент указывает на определяющую роль стекла, однако процессы химического взаимодействия компонент могут в определенных случаях внести свои коррективы.
Дополнительная информация: современные квартиры отличаются практичным и достаточно интересным дизайном, поэтому заставлять их универсальной мебелью не практично и не эстетично. Высококачественная мебель на заказ в санкт петербурге производится по индивидуальным проектам, при этом дизайн выполняется совершенно бесплатно, что позволяет рассмотреть несколько вариантов мебелировки помещения перед непосредственной покупки.
3 октября 2012
