Дослідження відбивної здатності матеріалів експрес-методом для розробки ефективного теплозахисного покриття - Бєліков, Анатолій Серафімович; Belikov, A. S.; Капленко, Галина Григорівна; Кaplenko, G. G.; Рагимов, С.Ю.; Rahimov, K. A.; Кірнос, Катерина Анатолівна; Kirnos, K. A. (My University, 2017)
Investigation of reflective capacity of materials with express method for development of effective thermal protective coatings
Исследование отражательной способности материалов экспресс-методом для разработки эффективных теплозащитных покрытий
Мета. Підбір та підвищення вимірювальної можливості вітчизняних приладів, застосовуваних для експрес-методів оцінки відбивної здатності оптичних поверхонь теплозахисних засобів з урахуванням змінного кута падіння випромінювання, стану поверхні і її поляризационной здатності. Методика. Експрес-метод неруйнівного контролю і оцінки відбивної здатності оптичних поверхонь теплозахисних засобів з урахуванням змінного кута падіння випромінювання, стану поверхні і її поляризационной здатності. Результати. Виявлено недоліки існуючого експрес-методу оцінки відбивної здатності матеріалів з урахуванням поляризації і проведено її удосконалення шляхом удосконалення вимірювальної можливості ІЧ-випромінювача і розробки установки, яка дозволяє оцінювати відображає здатність теплозахисних засобів з урахуванням мінливого кута падіння випромінювання. Також розроблена спеціальна методика підбору оптимального узгодження захисних коштів від реалізації надлишкового теплового випромінювання в залежності від мети теплозахисту. Шляхом підбору компонентів композитного складу домагаються повного перекриття спектру випромінювача, для цього може бути використано кілька компонентів композитного складу. Визначено діапазони спектрального відображення компонентів теплозахисних матеріалів для захисту від низько і високотемпературних джерел. Наукова новизна. Удосконалення приладів для вимірювання променистої складової теплового потоку, що дозволило оцінювати інтенсивність випромінювання на робочих місцях не тільки від прямих джерел, а й від трансформованих, вторинних джерел. Практична значимість. Запропоноване приладове забезпечення, що дозволяє проводити виміри інтенсивності теплового потоку від 10 Вт/м2 і до 20000 Вт/м2 при спектральній можливості вимірювань від 0,76 мкм до 10 мкм, роздільної здатності 5 Вт/м2 з похибкою вимірювання не більше 5%. Purpose. Selection and enhancement of the measurement capability of domestic instruments used for express methods for estimating the reflectivity of surfaces of heat-shielding means taking into account the variable angle of incidence of radiation, the state of the surface and its polarization ability. Method. Express method of non-destructive testing and assessment of the reflectivity of the surfaces of heat-shielding means taking into account the variable angle of incidence of radiation, the state of the surface and its polarization ability. Results. The shortcomings of the existing express method for estimating the reflectivity of materials with allowance for polarization are revealed and its improvement is improved by improving the measurement capability of the IR emitter and developing an apparatus that allows to evaluate the reflectivity of thermal protection means taking into account the varying angle of incidence of radiation. A special technique has also been developed for selecting the optimal matching of protective equipment against excessive heat radiation, depending on the purpose of thermal protection. By selecting the components of the composite composition, the spectrum of the radiator is completely overlapped, several components of the composite composition can be used for this. The ranges of spectral reflection of components of heat-shielding materials for protection against low and high-temperature sources are determined. Scientific novelty. Improvement of instruments for measuring the radiant component of the heat flux, which made it possible to estimate the intensity of radiation at workplaces not only from direct sources, but also from transformed, secondary sources. Practical meaningfulness. The proposed instrumentation allows measurements of the heat flux intensity from 10 W / m2 and up to 20,000 W / m2 with a spectral capability of measuring from 0.76 μm to 10 μm, resolution of 5 W / m2 with a measurement error of not more than 5%. Цель. Подбор и повышение измерительной возможности отечественных приборов, применяемых для экспресс-методов оценки отражающей способности поверхностей теплозащитных средств с учетом изменяемого угла падения излучения, состояния поверхности и ее поляризационной способности. Методика. Экспресс-метод неразрушающего контроля и оценки отражающей способности поверхностей теплозащитных средств с учетом изменяемого угла падения излучения, состояния поверхности и ее поляризационной способности. Результаты. Выявлены недостатки существующего экспресс-метода оценки отражательной способности материалов с учетом поляризации и проведено ее усовершенствование путем усовершенствования измерительной возможности ИК-излучателя и разработки установки, которая позволяет оценивать отражающую способность теплозащитных средств с учетом изменяющегося угла падения излучения. Также разработана специальная методика подбора оптимального согласования защитных средств от избыточного теплового излучения в зависимости от цели теплозащиты. Путем подбора компонентов композитного состава добиваются полного перекрытия спектра излучателя, для этого может быть использовано несколько компонентов композитного состава. Определены диапазоны спектрального отражения компонентов теплозащитных материалов для защиты от низко и высокотемпературных источников. Научная новизна. Усовершенствование приборов для измерения лучистой составляющей теплового потока, что позволило оценивать интенсивность излучения на рабочих местах не только от прямых источников, но и от трансформированных, вторичных источников. Практическая значимость. Предложенное приборное обеспечение, позволяющее проводить измерения интенсивности теплового потока от 10 Вт / м2 и до 20000 Вт / м2 при спектральной возможности измерений от 0,76 мкм до 10 мкм, разрешения 5 Вт / м2 с погрешностью измерения не более 5%.
Keywords: інтенсивність теплового випромінювання; intensity of thermal radiation; интенсивность теплового излучения; неруйнівний контроль; non-destructive testing; неразрушающий контроль; вимір відбивної здатності; measurement of reflectivity; измерение отражательной способности; інфрачервоний світло діод; infrared LED; инфракрасный светодиод; поляризаційна здатність; polarization ability; поляризационная способность