Введение к работе
Актуальность теми диссертации.При получении материалов с вадашшми свойствами на солнечных печах, при термообработке материалов лучистыми потоками и при проектировании высокотемпературных устройстз, использующих преобразование концентрированной солнечной энергии в тепловую необходимо решить уравнение теплопроводности с соответствующими граничными условиями. Однако, корректная постановка граничных условий невозможна без достоверного знания спектрачыю-оптических свойств материалов, преобразующих концентрированный свет в тепло. Кроме того, спектрально- оптические свойства облучаемой концентрированным светом поверхности дают воэмешюсть оценить степень преобразования концентоировая-ного светового излучения в тепло и определит!, ту долю полезней энергии, которая осуществляет высокотемпературные процессы в материале и формирует необходимые температурные распределения по объему материала.
К сожалению, имеющаяся информация по спектрально-оптическим свойствам материалов (особенно редкоземельных оксидов) при высоких температурах скудна и противоречива, что не удовлетворяет запросам современной техники и технологии. В то же время потребность в знании спектрально-оптических свойств оксидов редких земель высокая, так как они широко используются при синтезе нових материалов на солнечных печах, активно применяются в лазерной технике, .атомной энергетике,и других отраслях промышленности. Вместе с тем оксиды редких оемель являются очень сложными объектами при исследовании их спектрально-оптических свойств при высоких температурах,ввиду наличия высокотемпературных фа-еовых переходов, которые еопрововда&тся сильными об'ьемньш изменениями н приводят к деградации исследуемого образца.
Исходя из сказанного, весьма актуальным является разработка метода измерения спектрально-оптических свойств оксидов редких земель при високих температурах,учитывающего специфику их поведения в высокотемпературной области и получить достоверные данные.Указанная цель была достигнута усовершенствованием метода зондирующей вспышки, разработанного ранее в институте материаловедения IfflO "Физика-Солнце" АН РУз. Цель работа: Экспериментальное исследовании спектральных коэффициентов отражения высокотемпературных оксидов редкоземельных элементов в видимой части спектра при воздействии концентрированного светового излучения и разработка метода контроля влияния деградации поверхности
- і -
на результати измерений.
Научная новизна. Осноеными элементами новизны,которые автор выносит на зааиту,являются:
Модернизированный метод зондирующей вспышки для измерения спектральных коэффициентов отражения в условиях воздействия концентрированного светового излучения (КСИ), позволяющий контролировать влияние деградации поверхности образца на результаты измерений.
Система одновременной регистрации температуры и коэффициента отражения с использованием пирометра для работы в пежиме непрерывного нагрева образца концентрированным световым потоком.-
Впервые получены данные пс спектральным коэффициентам отражения оксидов редкоземельных элементов (ЬагОз, Се?Оэ, РггОз, ЕигОз, ЪугЪъ» ТшгОз, БссОз, YD2O3, LU2O3) в видимой части спектра в широком- температурном интервале. Изучено влияние деградации поверхности на полученные результаты.
Впервые намерены спектральные коэффициенты отражения ЬагОз, ЕигОз.ТтгОз.РггОэ.ОугОз в окрестности их высокотемпературных фаговых переходов в видимом спектральном диапазоне в интервале длин волн 0,38 - 0,72 мкм на 22 спектральных каналах в условиях воздействия КСИ.
Практическая ценность работы: 1. Данные по спектральным коэффициентам отражения высокотемпературных оксидов РЗЭ в широком спектральном и температурном интервалах могут быть широко использованы:
при бесконтактном измерении истинной температуры облучаемой поверхности высокотемпературных материалов в условиях воздействия Концентрированного полихроматического светового излучения;
в прикладных задачах гелиоматериаловедения;
при составлении справочников для практических приложений:
2. Представленная методика и экспериментальная установка может быть испольвована в научно-исследовательской работе и в производстве, связанном с контролем технологических параметров процесса синтеза новых материалов на Большой солнечной печи.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на I Международной научной конференции: "Новые материалы и приборы", Ташкент, 3-5 октября 1994г., на 3-м и 4-м Международных симпозиумах по прогрессивным материалам, Пакистан, Исламабад, 1994-95г., на Научном коллоквиуме молодых ученых и аспирантов Республики Узбекистан, посвященной 600-летию Мирзо Улугбека, 1994г.
Публикации. По результатам исследований, представленных в диссер-
- б -
тации, опубликовано 13 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного содержания, выводов и содержит 123 страницы машинописного текста, 44 рисунков, 2 таблицы и список литературы иэ 104 наименований.
