Co je tepelný štít?

Tepelný štít je látka, která něco chrání před nadměrným teplem. Existují tři základní formy tepelného štítu a každá chrání jiným způsobem. Rozptylovací štít přijímá teplo a šíří jej po velké ploše, aby jej odtáhl od zdroje tepla. Absorpční štít přijímá teplo a drží ho; štíty mají obvykle pod sebou velkou vrstvu izolace, která chrání spodní komponenty. Nakonec odrážející štít přesměruje teplo pryč od stíněného objektu, aniž by pohlcoval teplo. Tyto štíty se nacházejí v široké škále produktů, od střelných zbraní po letadla.

Obecně je tepelný štít vrstva materiálu, která je speciálně navržena pro interakce s teplem specifickým způsobem. Tato vrstva se ovine kolem chráněného předmětu a vytvoří vnější obal. Konstrukce této skořepiny se liší v závislosti na typu štítu a materiálu použitém k jeho vytvoření. V některých případech, spíše než v jedné vrstvě, bude tepelným štítem celý systém, který nasměruje a nasměruje teplo ze zařízení.

Nejběžnější tepelné štíty jsou vyrobeny z hliníku, oceli a keramiky. Ocel je nejméně účinná z těchto tří materiálů, ale je běžná v místech, kde jsou náklady důležité a hmotnost není. Ocelový štít je obvykle předem vytvořená pevná deska, která se hodí na konkrétní součást. Tyto desky jsou levné, ale jsou těžkopádné a těžké. Hliník je běžná alternativa k oceli; je lehčí, absorbuje více tepla a je možné vyrobit hliník pružným, takže není nutná prefabrikace.

Keramika je široce považována za nejlepší materiál pro běžné tepelné stínění. Tyto štíty jsou lehké, trvanlivé a dobře vedou teplo. Dlouhou dobou byla jedinou nevýhodou jejich rigidita; stejně jako ocel, museli být prefabrikováni. Tento nedostatek byl odstraněn na počátku 21. století, kdy byl na trh uveden flexibilní keramický systém s podporou hliníku.

Mnoho produktů obsahuje tepelný štít. Dva nejběžnější místa, na něž se běžní spotřebitelé mohou setkat s jedním z těchto štítů, jsou uvnitř kulometů s vysokou mírou požáru a výkonu automobilových motorů. V obou případech chrání štít okolní materiál před teplem vzniklým při výbušném spalování. Tyto štíty jsou také běžné u některých výrobních strojů, jako jsou brusky a soustruhy. I přesto jsou nejslavnější tepelné štíty pravděpodobně nalezeny na vysokorychlostních letadlech, jako jsou trysky a kosmické rakety, kde chrání zařízení před vzdušným třením generovaným vysokorychlostním letem.