izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2020-9-50-53izmertech-1838Research ArticleТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯTHERMOPHYSIC MEASUREMENTSТеплопроводность пиролитического графита марки УПВ-1 при температурах 1900–2950 КHeat conductivity of pyrolytic graphite of mark UPV-1 at temperatures 1900–2950 KКостановскийА. В.KostanovskiyA. V.

Москва

Аlexander V. Kostanovskiy

Moscow

Kostanovskiy@gmail.comКостановскаяМ. Е.KostanovskayaM. E.

Москва

Margarita E. Kostanovskaya

Moscow

laimfam@gmail.comЗеодиновМ. Г.ZeodinovM. G.

Москва

Marat G. Zeodinov

Moscow

mz.64@mail.ruПронкинА. А.PronkinA. A.

Москва

Alexander A. Pronkin

Moscow

pronkin.a.a@gmail.comОбъединённый институт высоких температур РАНРоссияJoint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202017072023095053Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1838

Рассмотрена необходимость учёта нарушения параллельности между векторами плотности теплового потока и градиента температуры при исследовании теплопроводности анизотропных материалов. Предложен метод измерения теплопроводности пиролитического графита марки УПВ-1 в направлении параллельно плоскости его осаждения. Преимуществом предложенного метода является возможность определения теплопроводности пиролитического графита параллельно плоскости осаждения с учётом нарушения параллельности между векторами плотности теплового потока и градиента температуры. Исследованы образцы в виде полых цилиндров, у которых плоскость осаждения пиролитического графита расположена вдоль радиуса цилиндра. Плотность теплового потока определена на основе радиационного потока теплоты, излучаемой с внешней поверхности образца, градиент температуры рассчитан вдоль радиуса и таким образом выполнено условие параллельности между векторами плотности теплового потока и градиента температуры. Выполнен сравнительный анализ значений теплопроводности, полученных в настоящей работе (параллельно плоскости осаждения) и приведённых в справочных источниках. Диапазон исследованных температур расширен в область более высоких значений на 450 К и составляет 1900–2950 К.

The urgency of the work is caused by that at research of heat conductivity in anisotropic materials is necessary to consider infringement of parallelism between vectors of heat flux and a gradient of temperature. In the previous works at studying heat conductivity of pyrolytic graphites techniques which were applied to isotropic graphites were used. Results of measurement of heat conductivity of pyrolytic graphite of mark UPV-1 in a direction in parallel to a plane of sedimentation are presented. The experimental samples which are heated up by an electric current, represented hollow cylinders at which the plane of sedimentation of pyrolytic graphite has been located along radius. It is offered also heat flux which defined on energy of radiation from an external surface of the sample, and a gradient of temperature to measure along radius, that is strictly in parallel each other. The comparative analysis of experimental data of heat conductivity (in parallel a plane of sedimentation), measured in the given work and resulted in literature sources is brought. The range of the investigated temperatures makes 1900–2950 K and is expanded in area of higher values on 450 K.

пиролитический графиттеплопроводностьвектор плотности теплового потокавектор градиента температурыpyrolytic graphiteheat conductivityvectors of a heat flux and a gradient of temperature.References. Wang L. W., Tamainot-Telto Z., Metcalf S. J., Critoph R. E., Wang R. Z., Applied Thermal Engineering, 2010, vol. 30, no. 13, pp. 1805–1811. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.04.014Wang L. W., Tamainot-Telto Z., Metcalf S. J., Critoph R. E., Wang R. Z., Applied Thermal Engineering, 2010, vol. 30, no. 13, pp. 1805–1811. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2010.04.014Miszczak M., Świderski W., International Journal of Modern Manufacturing Technologies, 2012, vol. 4, no. 2, pp. 55–60.Miszczak M., Świderski W., International Journal of Modern Manufacturing Technologies, 2012, vol. 4, no. 2, pp. 55–60.Костановский А. В., Костановская М. Е., Зеодинов М. Г. О фононном механизме теплопроводности графита при высоких температурах // Теплофизика высоких температур. 2013. Т. 51. № 3. С. 477–480.Kostanovskiy A. V., Kostanovskaya M. E., Zeodinov M. G., High Temperature, 2013, vol. 51, no. 3, pp. 426–429. https://doi.org/10.1134/S0018151X13030036Соседов В. П. Свойства конструкционных материалов на основе углерода. Справочник. М.: Металлургия, 1975. 334 с.Sosedov V. P., Svoistva konstuksionnih materialov on the base of carbon, Moscow, Metallurgiya Publ., 1975, 334 p. (in Russian).Ho С. Y., Powell R. W., Liley P. E., Thermal Conductivity of Selected Materials. Pt. 2, Washington, Superintendent of Documents Government Printing Offi ce, 1968, 148 p.Ho С. Y., Powell R. W., Liley P. E., Thermal Conductivity of Selected Materials. Pt. 2, Washington, Superintendent of Documents Government Printing Offi ce, 1968, 148 p.ЧеховскойВ. Я., ПетровВ. А., ПетроваИ. И., ЛюкшинЕ. Н. Теплопроводность пирографита при высоких температурах // Теплофизика высоких температур. 1971. Т. 9. № 1. С. 80–84.Chekhovskoi V. Ya., Petrov V. A., Petrova I. I., Lukshin E. N., High Temperature, 1971, vol. 9, no. 1, pp. 80–84.Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика от тепловых двигателей до диссипативных структур. Пер. с англ. М.: Мир, 2002. 461 с.Prigogine I., Kondepudi D., Modern Thermodynamics. From Heat Engines to Dissipative Structures, New York, John Wiley&Sons, 1999, 451 p.Латыев Л. Н., Петров В. А., Чеховской В. Я., Шестаков Е. Н. Излучательные свойства твёрдых материалов. Справочник под общ. ред. А. Е. Шейндлина. М.: Энергия, 1974. 470 с.Latiev L. N., Petrov V. A., Chekhovskoi V. Ya., and Shestakov E. N., Izluchatel`nye svoistva tverdykh materialov. Spravochnik, Ed. A. E. Sheindlin, Moscow, Energiya Publ., 1974, 470 p. (in Russian).Костановский А. В., Зеодинов М. Г., Костановская М. Е. Теплопроводность и излучательная способность графита DE-24 при температурах 2300–3000 К // Измерительная техника. 2010. № 12. С. 38–41.Kostanovskii A. V. Zeodinov M. G., Kostanovskaya M. E., Measurement Techniques, 2011, vol. 53, no. 12, pp. 1380–1388. https://doi.org/10.1007/s11018-011-9670-7Костановский А. В., Зеодинов М. Г., Костановская М. Е., Пронкин А. А. Теплопроводность силицированного карбида кремния при 1400–2200 К // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. № 1. С. 137–139. https://doi.org/101134S0040364419010150Kostanovskiy A. V., Zeodinov M. G., Kostanovskaya M. E., Pronkin A. A., High Temperature, 2019, vol. 57, no. 1, pp. 122–123. https://doi.org/10.1134/S0018151X19010152

The authors declare that there are no conflicts of interest present.