Was ist ein Hitzeschild?
Ein Hitzeschild ist eine Substanz, die etwas vor übermäßiger Hitze schützt. Es gibt drei Grundformen von Hitzeschildern, die jeweils auf unterschiedliche Weise schützen. Ein Ableitschild nimmt Wärme auf und verteilt sie großflächig, um sie von der Wärmequelle wegzuziehen. Ein absorbierender Schild nimmt die Wärme auf und hält sie fest. Unter den Abschirmungen befindet sich normalerweise eine große Isolationsschicht, die die unteren Komponenten schützt. Schließlich leitet ein reflektierender Schild die Wärme von dem abgeschirmten Objekt weg, ohne etwas von der Wärme aufzunehmen. Diese Schilde finden sich in einer Vielzahl von Produkten, von Schusswaffen bis hin zu Flugzeugen.
Im Allgemeinen ist ein Hitzeschild eine Materialschicht, die speziell für die gezielte Wechselwirkung mit Wärme ausgelegt ist. Diese Schicht wird den geschützten Gegenstand umwickeln und eine äußere Hülle bilden. Das Design dieser Hülle hängt von der Art des Schildes und dem Material ab, aus dem sie hergestellt wurde. In einigen Fällen handelt es sich bei einem Hitzeschild nicht um eine einzelne Schicht, sondern um ein Gesamtsystem, das die Wärme aus einem Gerät leitet und abführt.
Die gebräuchlichsten Hitzeschilde bestehen aus Aluminium, Stahl und Keramik. Stahl ist der am wenigsten effiziente der drei Werkstoffe, ist jedoch häufig dort anzutreffen, wo die Kosten wichtig sind und das Gewicht nicht. Ein Stahlschild ist normalerweise eine vorgeformte starre Platte, die über eine bestimmte Komponente passt. Diese Platten sind kostengünstig, aber umständlich und schwer. Aluminium ist eine gängige Alternative zu Stahl. es ist leichter, nimmt mehr Wärme auf und es ist möglich, Aluminium flexibel zu machen, sodass keine Vorfertigung erforderlich ist.
Keramik wird allgemein als das beste Material für die allgemeine Wärmeabschirmung angesehen. Diese Schilde sind leicht, langlebig und leiten Wärme sehr gut. Der einzige Nachteil war lange Zeit ihre Starrheit; Ähnlich wie Stahl mussten sie vorgefertigt werden. Dieser Nachteil wurde zu Beginn des 21. Jahrhunderts behoben, als ein flexibles Keramiksystem mit Aluminiumrücken auf den Markt kam.
Viele Produkte enthalten einen Hitzeschild. Die beiden häufigsten Orte, an denen normale Verbraucher auf einen dieser Schutzschilde stoßen, sind Waffen mit hoher Feuergeschwindigkeit und leistungsstarken Kraftfahrzeugmotoren. In beiden Fällen schützt der Schild das umgebende Material vor der durch explosive Verbrennung entstehenden Wärme. Diese Schilde sind auch in bestimmten Fertigungsmaschinen wie Schleifmaschinen und Drehmaschinen üblich. Die bekanntesten Hitzeschilde sind wahrscheinlich in Hochgeschwindigkeitsflugzeugen wie Jets und Space Shuttles zu finden, in denen sie die Geräte vor der Luftreibung schützen, die durch Hochgeschwindigkeitsflüge erzeugt wird.