Оптические и теплофизические свойства металлов, керамик и алмазных пленок при высокотемпературном лазерном нагреве

• Автор: Царькова, Ольга Германовна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ОПТИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В ОБЛАСТИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
§ 1.1. Методы измерения оптических свойств материалов
§ 1.2. Методы измерения теплофизических свойств материалов
§ 1.3. Измерения температурных зависимостей оптических и теплофизических
свойств в области высоких температур.:
§ 1.4. Выводы к Г лаве I
Глава II. КОМПЛЕКСНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ, КЕРАМИК И АЛМАЗНЫХ ПЛЕНОК В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР
§ 2.1. Экспериментальная установка
§ 2.2. Компьютерное моделирование процесса нагрева лазерным излучением мишени с заданными величинами теплофизических характеристик. Оценка однородности температурного распределения по объему образца
§ 2.3. Методика измерений
2.3.1. Оптические свойства реальной поверхности образцов
2.3.2 Пирометрическое определение температуры тел
2.3.3. Определение истинной температуры и температурных зависимостей
оптических характеристик образцов
2.3.4. Оптический метод определения теплоемкости в области
высоких температур
2.3.5. Определение теплопроводности и температуропроводности твердых тел
при высоких температурах
§ 2.4. Выводы к Главе II
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ
ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ТЕПЛОЕМКОСТИ МЕТАЛЛОВ
§ 3.1. Измерения температурных зависимостей коэффициентов отражения Ял(Т) и
поглощения A-JT) металлов
§ 3.2. Влияние лазерного окисления и горения образцов в воздухе на измеряемые
параметры
§3.3. Влияние фазовых превращений вещества на температурные зависимости
теплоемкостей исследованных материалов. Результаты измерений теплоемкости СР(Т). Эффект преобразования вакансий в металле перед его плавлением
§ 3.4. Выводы к Главе III
Глава IV. КЕРАМИКИ. ВЛИЯНИЕ ТИПА ОКРУЖАЮЩЕЙ АТМОСФЕРЫ НА
ОПТИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КЕРАМИК
§ 4.1. Керамики SI3N4. Влияние давления окружающей атмосферы на температуру
сублимации. Образование вакансий в керамике перед ее сублимацией
§ 4.2. Керамики A1N. Образование оксидных пленок на поверхности образцов.
Температурное изменение структурного состава керамики
§ 4.3. Керамики БЮ и АОз/БЮ. Дегазация керамик. Фазовые переходы при высоких
температурах
§ 4.4. Выводы к Главе IV
Глава V. АЛМАЗНЫЕ ПЛЕНКИ. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ'ЗАВИСИМОСТИ ОПТИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ. ПОВЕРХНОСТНАЯ ГРАФИТИЗАЦИЯ В
ПРОЦЕССЕ ЛАЗЕРНОГО НАГРЕВА
§ 5.1. Изменения свойств алмазных пленок с разным содержанием углеродных
ассоциатов с зр2-связями
§ 5.2. Выводы к Главе V
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА.

Здесь Сі и-Сг — константы, С/ =3.7413-10 Вт-м , а С* =1.4388-10' м-К. Для части
спектра, где ехр

> 1 (для = 1 мкм Т<6000 С), получаем закон Вина:

(8).
Это открывает возможность определения температуры излучателя по измеренным спектрально-энергетическим характеристикам излучения. При измерении температуры реальных физических тел, характеризующихся меньшей излучательной способностью є>.т (или коэффициентом поглощения Ат в соответствии с законом Кирхгофа (6)), чем черное тело, показания пирометра определяют так называемую яркостную температуру тела Тя, которая численно равна температуре черного тела Т лишь тогда, когда, монохроматическая яркость Ектя черного тела равна монохроматической яркости Ект данного нечерного тела: Ехг = Еяг . Согласно формулам (5), (6) и (8):
С, А,т -С,

Л-Т„
и Е,г

Приравнивая правые части формул (9) и сокращая на СуХ5, получаем:
Т' Т~ С, А„
(9).
(10).
Из (10) видно, что при малых .-1>.г и высокой температуре разность Т-Тя может достигать нескольких сотен градусов. Поэтому в практических измерениях яркостной температуры корректность определения истинной температуры зависит, главньм образом, от правильности определения монохроматического коэффициента поглощения объекта.