Kas ir siltuma vairogs?

Siltuma vairogs ir viela, kas kaut ko pasargā no liekā siltuma. Ir trīs siltuma vairoga pamatveidi, un katrs no tiem aizsargā savādāk. Izkliedējošais vairogs uzņem siltumu un izkliedē to pa lielu virsmu, lai atrautu to prom no siltuma avota. Absorbējošais vairogs uzņem siltumu un notur to; vairogiem parasti zem tiem ir liels izolācijas slānis, kas aizsargā apakšējās sastāvdaļas. Visbeidzot, atstarojošais vairogs novirzīs siltumu prom no ekranētā objekta, neuzsūcot siltumu. Šie vairogi ir atrodami plašā produktu klāstā, sākot no šaujamieročiem līdz lidmašīnām.

Parasti siltuma vairogs ir materiāla slānis, kas ir īpaši izstrādāts, lai noteiktā veidā mijiedarbotos ar siltumu. Šis slānis aptinsies ap aizsargāto priekšmetu, veidojot ārējo apvalku. Šī apvalka dizains atšķiras atkarībā no vairoga veida un tā izgatavošanai izmantotā materiāla. Dažos gadījumos siltuma vairogs, nevis viens slānis, būs visa sistēma, kas izvada un izvada siltumu no ierīces.

Visizplatītākie siltuma vairogi ir izgatavoti no alumīnija, tērauda un keramikas. Tērauds ir vismazāk efektīvais no trim materiāliem, taču tas ir izplatīts vietās, kur izmaksas ir svarīgas, bet svars nav svarīgs. Tērauda vairogs parasti ir iepriekš izveidota stingra plāksne, kas pieguļ noteiktai sastāvdaļai. Šīs plāksnes ir lētas, taču tās ir apgrūtinošas un smagas. Alumīnijs ir izplatīta alternatīva tēraudam; tas ir vieglāks, absorbē vairāk siltuma un ir iespējams padarīt alumīniju elastīgu, tāpēc iepriekšēja sagatavošana nav nepieciešama.

Keramika tiek plaši uzskatīta par labāko materiālu kopējai siltuma aizsardzībai. Šie vairogi ir viegli, izturīgi un ļoti labi vada siltumu. Ilgu laiku vienīgais trūkums bija to stingrība; līdzīgi kā tērauds, tiem vajadzēja būt saliekamiem. Šis trūkums tika novērsts 21. gadsimta sākumā, kad tirgū tika ieviesta elastīga keramikas sistēma ar alumīnija pamatni.

Daudzi produkti satur siltuma vairogu. Divas visizplatītākās vietas, kur parastie patērētāji var sastapties ar vienu no šiem vairogiem, ir lielgabalos ar augstu ugunsbīstamības ātrumu un jaudīgiem automašīnu dzinējiem. Abos gadījumos vairogs aizsargā apkārtējo materiālu no karstuma, kas rodas sprādzienbīstamas sadegšanas rezultātā. Šie vairogi ir izplatīti arī noteiktās ražošanas iekārtās, piemēram, slīpmašīnās un virpās. Tomēr vispazīstamākie siltuma vairogi, iespējams, ir atrodami ātrgaitas lidmašīnās, piemēram, strūklas un kosmosa kuģos, kur tie aizsargā ierīces no gaisa berzes, ko rada ātrgaitas lidojums.