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烧蚀耐高温防腐涂料烧蚀作用原理

烧蚀耐高温防腐涂料烧蚀作用原理

发布日期:2019-06-24
  当聚合物会熔化或者含有可熔化的组分时,那么在熔点还需吸收熔化潜热,接着开始熔融并形成一个液化层。若熔化的材料的粘度很低,则气一液界面会因气动剪切力的作用立刻被吹散,只能留下一层极薄的液体薄膜;若熔化物的粘度很高,则它能附着在表面上直至吸收了足够的热量开始蒸发时为止,在这种情况下需要吸收额外的蒸发潜热,这时表面的温度与液体的燕发温度一致。

  然而在大多数情况下,熔融烧蚀过程既具有流体性能又有液膜的蒸发作用,究竟那一种机理占优势主要取决于周围的环境参数(如剪切力、热通量等)和熔融物温度一粘度的依赖关系。

  如果在碳化聚合物组份中加有纤维或填料,则烧蚀过程将有所变化。例如,尼龙织品填料可在碳化表层下的溶解层中发生熔化和蒸发作用,使原来被纤维占住的地方成为空穴,从而形成一种多孔性的碳化层,这种碳化层在机械力的作用下很容易被磨蚀掉。玻璃纤维的烧蚀机理又不同于尼龙织品,因为有机树脂或其碳化的残渣在烧蚀过程中由于化学和机械力的作用比玻璃纤维更易除去,因此在表面上便遗留下许多游离的玻璃纤维,随着烧蚀过程的进行,纤维熔化,在表面上形成许多小液滴、不规则的小圆球或形成一种液化薄膜。当采用碳质纤维织品作填料时,因为它能极好地固定碳化组份,所以在热解过程中能形成一种高强度的碳化层并牢固地附着在底层上。与尼龙和玻璃纤维织品不同,碳质纤维受高温的影响很小,只有在进行热化学反应,如氧化反应时才能将它除去。

  从热物理学的观点来看,烧蚀作用是一种有规则的加热和传质过程,在这个过程中由于表层材料的不断消耗而带走了大量的热能由周围环境所输入的热能通过多种机制进行吸收、隔热和消散。
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