Черепанов В.В.
1, Щурик А.Г.2, Миронов Р.А.3
1Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), Москва, Россия
2АО "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов", Пермь, Россия
3АО "ОНПП " Технология" им. А.Г. Ромашина", Обнинск, Россия
Email: vvcherepanov@yandex.ru, algeshchur@yandex.ru, manarom@yandex.ru
Выставление онлайн: 20 марта 2020 г.
Представлены результаты экспериментальных исследований и математического моделирования некоторых оптических свойств стеклоуглерода и сетчатых материалов на его основе, которые производятся по технологии, разработанной в нашей стране. Исследование было ориентировано на тепловое применение материалов, поэтому основное внимание в нем отводилось определению спектральных характеристик, влияющих на радиационный теплоперенос в сетчатой структуре. Предварительно были созданы плотные образцы, тождественные по физическим свойствам стеклоуглероду основы высокопористых ячеистых углеродных материалов. По экспериментально измеренной спектральной полусферической отражательной способности поверхности образцов при ее нормальном освещении из соотношений Крамерса-Кронига были определены спектры оптических постоянных стеклоуглерода - показателей преломления и поглощения, а также ряд их производных характеристик. Для них в работе даны простые аппроксимирующие соотношения, удобные для инженерных приложений. Полученные спектральные данные были заложены в разработанную ранее оптическую статистическую имитационную модель ультрапористых сетчатых материалов, которая основана на строгой электромагнитной теории и позволяет учитывать как особенности их микроструктуры, так и физические процессы, протекающие в подобных системах на различных пространственных и временных масштабах. Для сетчатого стеклоуглерода, имеющего широкие перспективы применения в качестве конструкционного и теплозащитного материала в аэрокосмической отрасли, представлены примеры расчета спектрально-кинетических коэффициентов переноса излучения, вариантов индикатрисы рассеяния, температурных зависимостей радиационной теплопроводности. Продемонстрированы дополнительные возможности модели. Ключевые слова: стеклоуглерод и сетчатый стеклоуглерод, оптические постоянные, эксперимент, спектрально-кинетические коэффициенты, индикатриса, радиационная теплопроводность, моделирование.
- Щурик А.Г. Искусственные углеродные материалы. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2009. 342 с
- Щурик А.Г. Патент РФ N 2089494, 1997
- Klett J.W. United States Patent N 6033506, 2000
- Ultramet, USA. Reticulated Vitreous Carbon Foam. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://ultramet.com/refractory-ope-cee-foams/reticulated- vitreous-carbon-foam
- Щурик А.Г., Докучаев С.В., Петров В.А. // Актуальные проблемы порошкового материаловедения. Сб. трудов международной науч.-техн. конференции, 26-28 ноября 2018. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. С. 522
- Алифанов О.М., Черепанов В.В. Методы исследования и прогнозирования свойств высокопористых теплозащитных материалов. М.: Изд-во МАИ, 2014. 264 с
- Щурик А.Г. // Актуальные проблемы порошкового материаловедения. Сб. трудов международной научно-техн. конференции, 26-28 ноября 2018. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехн. ун-та, 2018. С. 516
- Свойства материалов на основе углерода в интервале температур 50-3500 К / Под ред. Ануфриевой Ю.П. М.: Изд-во НИИГРАФИТ, 1971. 200 с
- Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. М.: Энергия, 1979. 320 c
- Шулепов С.В. Физика углеграфитовых материалов. М.: Металлургия,1990. 336 с
- Плешаков В.Ф., Ланцова С.А. // Химия твёрдого топлива. 1992. N 6. С. 135-139
- Щурик А.Г., Чунаев В.Ю., Чечулина Е.А. Теплофизика и структура ячеистых углеродных материалов. Материалы XVI Всероссийской научно-техн. конференции. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. С. 111-115
- Беленков Е.А. // Неорганические материалы. 2001. Т. 37. N 9. С. 1094-1101
- Песин Л.А. и др. // ФТТ. 1992. Т. 34. N 6. С. 1734-1739
- Черепанов В.В., Щурик А.Г., Миронов Р.А. // Тепловые процессы в технике. 2018. Т. 10. N 7-8. С. 317-324
- Musfeldt J.L., Tanner D.B., Paine A.J. // J. Opt. Soc. Am. A. 1993. V. 10. N 12. P. 2648-2657
- Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles. NY.: Wiley, 1998. 545 p.; Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. 1986. М.: Мир, 664 с
- Van der Pauw L.J. // Phillips Research Reports. 1958. V. 26. N 8. P. 220-224
- Kaye G.W., Laby T.H. Tables of physical and chemical constants and some mathematical functions. London, NY, Toronto: Longmans, Green \& Co, 1911. 161 p.; Кей Дж., Лэби Т. Таблицы физических и химических постоянных. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. 248 с
- Черепанов В.В. // Тепловые процессы в технике. 2011. Т. 3. N 5. С. 215-227
- Алифанов О.М., Черепанов В.В. // Математическое моделирование РАН. 2012. Т. 24. N 3. С. 33-47
- Cherepanov V.V. et al. // Applied Mathematical Modelling. 2016. V. 40. N 5-6. P. 3459-3474. doi 10.1016/j.apm.2015.03.040
- Алифанов О.М., Черепанов В.В., Моржухина А.В. // Инженерно-физический журнал. 2015. Т. 88. N 1. С. 122-132; Alifanov O.M., Cherepanov V.V., Morzhukhina A.V. // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2015. V. 88. N 1. P. 124-133. doi 10.1007/s10891-015-1174-x
- Мищенко М.И. Электромагнитное рассеяние в случайных дисперсных средах: Фундаментальная теория и приложения. Дисс. д.ф-м.н. Киев, Нью-Йорк: Национальная академия наук Украины. Главная астрономическая обсерватория. Национальное управление аэронавтики и исследования космического пространства США. Годдардовский институт космических исследований, 2007. 317 с
- Alifanov O.M. Invers heat transfer problems. Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo, Hong Kong, Barcelona, Budapest: Springer-Verlag, 1994. 274 р
- Alifanov O.M., et al. // Proc. 7th International Conference on Inverse Problems in Engineering (ICIPE 2011), May 4-6, 2011, Orlando, Florida, USA, P. 173-178. doi 10.13140/RG.2.1.1686.4723
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.