Сравнительный анализ лазерного, плазменного и комбинированного способов нагрева мелкодисперсных керамических частиц

Abstract

Путем решения нестационарного уравнения теплопроводности для сферической частицы с объемным, поверхностным и комбинированным источниками тепла рассчитаны температурные поля в мелкодисперсных керамических частицах (Al₂O₃ и SiO₂), нагреваемых излучением CO₂-лазера, потоком аргоновой плазмы и их комбинацией, с учетом зависимости оптических и теплофизических свойств материалов частиц от температуры. Показана зависимость между пространственно-временным распределением температуры в рассматриваемых частицах и способом их нагрева, а также оптическими и теплофизическими свойствами.

Temperature fields in finely dispersed ceramic particles (Al₂O₃ and SiO₂) heated by the CO₂-laser radiation, argon plasma flow and their combination, using volume, surface and combined heat sources, have been calculated through solving the non-stationary equation of heat conduction for a spherical particle, allowing for dependence of optical and thermal-physical properties of particle materials upon the temperature. Shown is the effect on space-time distribution of temperature of the above particles by a heating method, as well as optical and thermal-physical properties of the materials.