Рассмотрим теперь характерные процессы, протекающие на поверхности полимера (используемого главным образом при изготовлении профилей пластиковых окон) в случае подвода к ней конвективного теплового потока. Для простоты считается, что тепло распространяется лишь в направлении, перпендикулярном поверхности, к которой подводится тепло (ниже будут указаны границы, в которых данное предположение верно). Так же, как и в случае испаряющегося материала, через некоторое время в нем устанавливается квазистационарный профиль температуры, т. е. температура внутри материала будет зависеть только от расстояния до разрушающейся поверхности.
На поверхности температура максимальная и по мере удаления от нее монотонно убывает. Отличие термопластов от сублимирующих материалов состоит в том, что у первых переход в газообразное состояние происходит не на поверхности, а в некоторой зоне конечной толщины, примыкающей к ней. Уменьшение температуры на 50 К резко снижает скорость разложения (до 10 раз). Поэтому на достаточном удалении от поверхности разложение не происходит. Если проследить за некоторой точкой внутри полимера, то по мере ее приближения к поверхности температура в этой точке растет, начиная от нуля на большом удалении от поверхности. При этом сначала идет просто нагрев полимера, а затем, по достижении достаточно высокой температуры, начинается его разложение.
Уравнение распространения тепла в зоне 2 совпадает с аналогичным уравнением для сублимирующего материала, а в зоне 3 в уравнение распространения тепла следует включить член, учитывающий поглощение тепла при разрыве химических связей в процессе термодеструкции полимера. Рассмотрим унос термопластичного полимера с точки зрения баланса энергии. За нуль условно принята энтальпия газообразных продуктов разложения при нормальных условиях. Если сделать упрощающие предположения об одномерности распространения тепла, о слабой зависимости теплопроводности от температуры и о заполнении пустот расплавленным полимером, то уравнение распространения тепла при квазистационарном уносе термопластов (в системе координат, связанной с движущейся поверхностью) будет иметь следующий нестандартный вид.
Дополнительная информация: устанавливая в квартире или офисе пластиковые окна, клиент компании “Фабрика Окон” экономит не только на покупке, но и на электроэнергии, так как потребность использования обогревателей и подобных устройств упраздняется.
25 сентября 2012
