Что такое тепловой щит?

Тепловой экран - это вещество, которое защищает что-то от избыточного тепла. Существует три основных формы теплозащитного экрана, и каждая защищает по-своему. Рассеивающий экран поглощает тепло и распределяет его по большой площади поверхности, чтобы отвести его от источника тепла. Поглощающий щит поглощает тепло и удерживает его; экраны обычно имеют большой слой изоляции под ними, который защищает нижние компоненты. Наконец, отражающий экран перенаправит тепло от экранированного объекта, не поглощая тепло. Эти щиты можно найти в широком спектре продуктов, от огнестрельного оружия до самолетов.

Как правило, теплозащитный экран представляет собой слой материала, который специально разработан для конкретного взаимодействия с теплом. Этот слой обернет вокруг защищаемого предмета, образуя внешнюю оболочку. Конструкция этой оболочки зависит от типа щита и материала, из которого он изготовлен. В некоторых случаях, а не один слой, тепловой экран будет представлять собой целую систему, которая направляет и направляет тепло из устройства.

Наиболее распространенные теплозащитные экраны изготовлены из алюминия, стали и керамики. Сталь является наименее эффективным из трех материалов, но обычно встречается там, где важна стоимость, а вес нет. Стальной экран обычно представляет собой предварительно сформированную жесткую пластину, которая надевается на определенный компонент. Эти тарелки недорогие, но громоздкие и тяжелые. Алюминий является распространенной альтернативой стали; Он легче, поглощает больше тепла и делает алюминий гибким, поэтому сборка не требуется.

Керамика широко считается лучшим материалом для обычной теплозащиты. Эти щиты легкие, прочные и очень хорошо проводят тепло. Долгое время единственным недостатком была их жесткость; Во многом как сталь, они должны были быть изготовлены заранее. Этот недостаток был устранен в начале 21-го века, когда на рынок была представлена ​​гибкая керамическая система на алюминиевой основе.

Многие продукты содержат теплозащитный экран. Два наиболее распространенных места, где обычные потребители могут встретиться с одним из этих щитов, - это пушки с высокой скорострельностью и эффективными автомобильными двигателями. В обоих случаях экран защищает окружающий материал от тепла, создаваемого взрывным горением. Эти щиты также распространены в некоторых производственных машинах, таких как шлифовальные и токарные станки. Тем не менее, наиболее известные теплозащитные экраны, вероятно, встречаются на высокоскоростных самолетах, таких как самолеты и космические челноки, где они защищают устройства от трения воздуха, создаваемого высокоскоростным полетом.