Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Глава 1. Описание установки БЕТА и in situ диагностических
систем для характеристики нагрева и деформации
образцов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.1 Установка БЕТА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.2 Пирометрическая система диагностики установки БЕТА . . . . . 21
1.3 Характеристика интенсивности нагрева . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.4 Система диагностики динамики изгиба . . . . . . . . . . . . . . . 28
Глава 2. Экспериментальное изучение деформации вольфрама
во время термических ударов . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.1 Тепловая деформация хрупко-пластичных материалов . . . . . . 38
2.2 Величина остаточных механических напряжений как критерий
устойчивости вольфрама к последующей нагрузке . . . . . . . . . 40
2.3 Оценка остаточных механических напряжений, исходя из
характеристики нагрева и деформации вольфрама . . . . . . . . . 41
2.3.1 Первичная оценка величины изгиба пластины во время
нагрева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3.2 Демонстрация экспериментально зарегистрированной
динамики изгиба образца из вольфрамовой пластины . . . 46
2.3.3 Поведение образца в случае нескольких импульсов
нагрева с одинаковой нагрузкой и с ее постепенным
ростом, растрескивание облучаемой поверхности . . . . . . 47
2.3.4 Использование теоретической модели деформации
вольфрама при импульсном нагреве для оценки
величины остаточных напряжений . . . . . . . . . . . . . . 54
2.4 Связь модификации облучаемой поверхности вольфрама с
пластической деформацией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Глава 3. Описание лазерного стенда и реализованных на нем
in situ диагностических систем для характеристики
нагрева и модификации облучаемой поверхности
образцов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.1 Лазерный стенд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.2 Пространственный и временной профили нагрева . . . . . . . . . 63
3.3 Регистрация мощности лазерного излучения . . . . . . . . . . . . 66
3.4 Пирометрическая система диагностики лазерного стенда . . . . . 70
3.5 Система диагностики эрозии облучаемой поверхности керамик . . 75
Глава 4. Экспериментальное изучение повреждения
высокотемпературной керамики во время
термических ударов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.1 Повреждение поверхности хрупких материалов вследствие
быстрого нагрева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.2 Повреждение поверхности керамик термическим ударом . . . . . 83
4.3 Повреждение поверхности карбида бора термическим ударом . . 83
4.3.1 Характеристика нагрева поверхности карбида бора
лазерным излучением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
4.3.2 Импульсный нагрев до температуры ниже порога
выкрашивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.3.3 Импульсный нагрев до температуры выше порога
выкрашивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
4.3.4 Импульсный нагрев до температуры выше порога
плавления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.4 Повреждение поверхности карбида кремния термическим ударом 95
4.4.1 Характеристика нагрева поверхности карбида кремния
лазерным излучением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.4.2 Импульсный нагрев до температуры ниже порога
выкрашивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.4.3 Импульсный нагрев до температуры выше порога
выкрашивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.5 Анализ полученных результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.6 Испытания покрытий из карбида бора, нанесенных на вольфрам 106
4.6.1 Описание образцов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.6.2 Обсуждение результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Список рисунков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Список таблиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
