Рис. 12. Распределение яркостной темпера-
туры вдоль оси факела продуктов разруше-
ния материала П5-13 для моментов времени
t
a
= 1
,
31
t
,
c (
1
) и 15,5 с (
2
)
Причина этого в следу-
ющем. После прохождения
пиролиза связующего с вы-
соким выходом кокса (из-
меренное значение коксово-
го числа
k
≈
0
,
7
) разруша-
емый слой материала прак-
тически полностью состо-
ит из углерода. Действитель-
но, массовая доля углерода
x
C
= (1
−
ϕ
см
) +
ϕ
см
k
= 0
,
88
(соответственно массовая до-
ля газов пиролиза связую-
щего
x
g
= 0
,
12
). Реакци-
онная поверхность (поверх-
ность пористой структуры,
сформированная при деструкции связующего) существенно меньше,
чем в случае стеклонаполненных композитов, так как углеродное во-
локно и кокс образуют однородную в химическом отношении структу-
ру. Это позволяет рассматривать разрушение карбонизованного слоя
материала П5-13 как разрушение углерода и, имея в виду высокую
однородность структуры карбонизованного слоя, предположить, что
основной унос массы происходит за счет сублимации углерода, а не
за счет механического эрозии. С учетом этого допущения область све-
чения факела идентифицируется как область конденсации сублими-
рованного углерода, происходящей при понижении температуры про-
дуктов разрушения, а распределение яркостной температуры вдоль оси
факела дожно быть неравномерным, что и подтверждается результа-
тами (рис. 12) фотопирометрических измерений.
В начальный нестационарный период нагрева (кривая
1
) нерав-
номерность температурного распределения незначительна, а область
конденсации, отождествляемая с координатой максимума яркостной
температуры, находится на большом удалении от поверхности. В более
поздний период, когда процесс переходит в режим квазистационарного
разрушения (см. далее), неравномерность температурного распределе-
ния увеличивается (кривая
2
), а область конденсации приближается к
поверхности.
На рис. 13,
а, б
показан профиль каверны в образцах материала
П5-13 при различных экспозициях воздействия излучения. Видно,
что он сильно отличается от профиля каверны в материалах СТЭФ
и П5-2, армированных стекловолокнами. Во-первых, диаметр кавер-
ны
d
к
= 2
∙
10
−
3
м значительно меньше, чем эффективный диаметр
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2 27
