Локальное тепловое воздействие на теплозащитное покрытие

Обеспечение надежной работы систем теплозащиты конструкций и оборудования различного назначения является актуальной научно-технической проблемой. В работе проведен совместный анализ температурного состояния теплозащитных покрытий при интенсивном локальном нагреве и теплофизических свойств композиционных материалов (композитов), используемых для изготовления таких покрытий. Рассмотрены покрытия из анизотропных композитов различной структуры, теплопроводность которых в плоскости покрытия выше, чем в направлении его толщины. Это свойство позволяет снизить температуру в пятне нагрева на наружной поверхности покрытия благодаря эффекту растекания теплового потока вдоль этой поверхности. Выведены соотношения, связывающие коэффициенты теплопроводности композита с параметрами его структуры и свойствами матрицы и армирующих включений. Установлено, что применение композитов с высокотеплопроводными пластинчатыми, дисперсными и волокнистыми включениями, в том числе в виде наноструктурных элементов (в частности фуллеренов и углеродных нанотрубок) расширяет возможности подбора оптимальных параметров покрытия.