Che cos'è uno scudo termico?
Uno scudo termico è una sostanza che protegge qualcosa dal calore in eccesso. Esistono tre forme base di scudo termico e ognuna protegge in modo diverso. Uno scudo dissipatore assorbe il calore e lo diffonde su una vasta area al fine di estrarlo dalla fonte di calore. Uno scudo assorbente assorbe il calore e lo trattiene; gli schermi hanno in genere un ampio strato di isolamento al di sotto che protegge i componenti inferiori. Infine, uno scudo riflettente reindirizzerà il calore lontano dall'oggetto schermato senza assorbire il calore. Questi scudi si trovano in una vasta gamma di prodotti, dalle armi da fuoco agli aeroplani.
Generalmente, uno scudo termico è uno strato di materiale appositamente progettato per interagire con il calore in un modo specifico. Questo strato avvolgerà l'oggetto protetto, formando un guscio esterno. Il design di questo guscio varia in base al tipo di scudo e al materiale utilizzato per costruirlo. In alcuni casi, anziché un singolo strato, uno scudo termico sarà un intero sistema che canalizza e convoglia il calore da un dispositivo.
Gli scudi termici più comuni sono realizzati in alluminio, acciaio e ceramica. L'acciaio è il meno efficiente dei tre materiali, ma è comune nei luoghi in cui il costo è importante e il peso no. Uno schermo in acciaio è in genere una piastra rigida preformata che si adatta a un componente specifico. Questi piatti sono economici ma ingombranti e pesanti. L'alluminio è un'alternativa comune all'acciaio; è più leggero, assorbe più calore ed è possibile rendere flessibile l'alluminio, quindi non è necessaria la prefabbricazione.
La ceramica è ampiamente considerata il miglior materiale per la schermatura termica comune. Questi scudi sono leggeri, resistenti e conducono molto bene il calore. Per molto tempo, l'unico inconveniente era la loro rigidità; proprio come l'acciaio, dovevano essere prefabbricati. Questo inconveniente fu rimosso nella prima parte del 21 ° secolo quando fu introdotto sul mercato un sistema ceramico flessibile con supporto in alluminio.
Molti prodotti contengono uno scudo termico. I due luoghi più comuni per i normali consumatori di incontrare uno di questi scudi sono all'interno di pistole con alti tassi di fuoco e motori automobilistici ad alte prestazioni. In entrambi i casi, lo scudo protegge il materiale circostante dal calore creato dalla combustione esplosiva. Questi scudi sono comuni anche in alcune macchine di produzione come smerigliatrici e torni. Anche ancora, gli scudi termici più famosi si trovano probabilmente su aerei ad alta velocità come getti e navette spaziali dove proteggono i dispositivi dall'attrito dell'aria generato dal volo ad alta velocità.