Экспериментальные методы СВС-технологии. Микровидеосъемка презентация

аль-Фараби
Факультет химии и химической технологии
5B07200- Химическая технология неорганических веществ

находятся пока в начальной стадии своего развития. Результаты микровидеосъемки дают представление, в основном, о тепловой микроструктуре волны, при этом микроструктуру образца не удается увидеть из-за яркого свечения фронта и продуктов реакции. Эта проблема может быть решена с помощью очень яркого внешнего освещения и подбора светофильтров.

пространственным порядка 100 мкм.
Для видеорегистрации эксперимента используют по крайней мере две малогабаритные телевизионные камеры типа KPC-S400B (с фокусным расстоянием 3,6 мм), одна из камер снабжена светофильтром. Камера без фильтра осуществляет видеосъемку образца до и после горения, а видеосъемка процесса горения (СВС) осуществляется камерой через фильтр

ProX3 с объективом Pentax C31204

каждой из реакционных камер, включение видеокамер, синхронное включение блока питания, инициирующего устройства и видеокамеры с фильтром, осуществляющей видеосъемку процесса горения.

для изучения тепловой структуры волны СВС, основанные на обработке данных видеозаписи процесса.
Образцы с плоской боковой поверхностью (рис.1) устанавливались в реакционной камере с окном. Горение смесей инициировалось с помощью вольфрамовой спирали, нагретой электрическим током. Изменения топологии реакционных систем в ходе реакции контролировали путем съемки процесса в отраженных лучах лазерного излучения (рис.1) через набор светофильтров ОС17 + СЗС21, ОС17 + СЗС 21, настроенных на длину волны лазера.

камера;
2–образец;
3–лазер;
4 –линза;
5–набор светофильтров.

в азоте реализуется в поверхностном режиме. Указанный режим характеризуется распространением реакционной волны сначала в узком приповерхностном слое образца (рис. 2, кадры 0–0.48 с) с последующим проникновением горения от поверхности к его центру, что видно по повышению интенсивности свечения отверстия (рис. 2, кадры 1 – 13 с) после прохождения поверхностной волны. Особенностью наблюдаемого горения является наличие локальных реакционных очагов и сложная трехмерная структура температурного поля реакционной волны .

63мкм, d(Mo)

Рис.2. Кинограмма процесса горения порошковой смеси Ti + 35 мас. % Mo в азоте.

"Информационные системы тепловидения и пирометрии" (ЛИСТиП).
В их эксперименте по исследованию теплового взрыва в системе Ti-Al использовались термопарные измерения и скоростная видеосъемка. Блок схема экспериментального комплекса изображена на рис. 3.

теплового взрыва имеет локальный характер, в отличие от общепринятых представлений о механизме поджига или разогрева во всем объеме.

развивается достаточно ускоренным темпом.
Сейчас микровидеосъемка применяется с подбором светофильтров, но можно предполагать, что в ближайшем будущем появится возможность прямой видеосъемки микроструктурных превращений в процессе СВС.
Также предполагается провести скоростную видеосъемку смеси в процессе саморазогрева, что дает возможность анализировать процесс синтеза в локальных областях, сопоставляемый с масштабом гетерогенности, кроме того, высокая разрешающая временная способность позволит изучить кинетику разогрева системы (тонкая тепловая структура).