Покрытие с термической историей
Покрытие с термической историей (THC) — это прочное покрытие, содержащее различные нетоксичные химические соединения которых , кристаллическая структура необратимо изменяется при высоких температурах. Это позволяет выполнять измерения температуры и термический анализ сложных и недоступных компонентов, которые работают в суровых условиях. Подобно термобарьерным покрытиям , ТГК обеспечивают защиту от сильного нагрева поверхностей, на которые они наносятся. Диапазон температур, в котором системы THC обеспечивают точные измерения температуры, составляет от 900 °C до 1400 °C с точностью ±10 °C. [1]
Применение ТГК
[ редактировать ]ТГК наносятся атмосферным плазменным напылением, которое представляет собой метод термического напыления . Это гарантирует прочность покрытий и длительный срок службы в суровых условиях, например, в компонентах реактивных двигателей , которые подвергаются воздействию температур, превышающих 1000 °C. [2] и угловой скоростью до 10 000 об/мин. [3] (оборотов в минуту).
Измерение температуры
[ редактировать ]Фосфоресцентные свойства
[ редактировать ]THC состоят из люминофорных материалов, люминесцентные характеристики которых зависят от температуры и продолжительности. Фосфорная термометрия — это метод измерения, используемый для определения прошлых температур ТГК. [4] при этом люминесцентные характеристики покрытий учитываются и согласовываются с калибровочными таблицами.
Инструментарий
[ редактировать ]Фосфоресценция ТГК возбуждается внешним источником света, например лазерной ручкой. Затем оптическая система собирает отраженный световой сигнал, характеристики которого предоставляют информацию о кристаллической структуре ТГК. Свойства кристаллической структуры затем преобразуются в температуры, которые ранее испытывались покрытиями. Это позволяет проводить точечные измерения на покрытых поверхностях компонентов и проводить термический анализ.
Приложения
[ редактировать ]НИОКР
[ редактировать ]THC используются в высокотемпературных приложениях, где знание температуры имеет важное значение в программах исследований и разработок , например, при выявлении горячих точек, которые могут привести к структурному повреждению компонентов.
Гарантия
[ редактировать ]Поскольку системы THC предоставляют историческую информацию о температуре, их можно использовать в качестве гарантийных инструментов, когда определенные компоненты, такие как клапаны или отдельные компоненты двигателя или оборудования, не должны превышать определенные температуры.
Другие технологии обнаружения высоких температур
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дж. П. Файст, Дж. Р. Николлс, М. Дж. Фрейзер, А. Л. Хейес (2006) «Композиции люминесцентных материалов и структуры, включающие их» Патент PCT/GB2006/003177
- ^ «Путешествие на реактивном двигателе» . Проверено 5 июня 2014 г.
- ^ «Как работает реактивный двигатель» . Проверено 5 июня 2014 г.
- ^ Дж. П. Файст, А. Л. Хейес и С. Зеефельдт (2003). «Термографическая люминофорная термометрия для исследований пленочного охлаждения в камерах сгорания газовых турбин». Журнал власти и энергии . 217 (2): 193–200. Бибкод : 2003PIMEA.217..193F . дои : 10.1243/09576500360611227 . S2CID 95454730 .
- ^ Мартин Мальдован (2013). «Узкий низкочастотный спектр и управление теплом с помощью термокристаллов» (PDF) . Физический обзор . 110 (2): 025902. Бибкод : 2013PhRvL.110b5902M . doi : 10.1103/PhysRevLett.110.025902 . hdl : 1721.1/77178 . ПМИД 23383916 . S2CID 5191759 .