Оптические свойства отечественного сетчатого стеклоуглерода и его основы

Представлены результаты экспериментальных исследований и математического моделирования некоторых оптических свойств стеклоуглерода и сетчатых материалов на его основе, которые производятся по технологии, разработанной в нашей стране. Исследование было ориентировано на тепловое применение материалов, поэтому основное внимание в нем отводилось определению спектральных характеристик, влияющих на радиационный теплоперенос в сетчатой структуре. Предварительно были созданы плотные образцы, тождественные по физическим свойствам стеклоуглероду основы высокопористых ячеистых углеродных материалов. По экспериментально измеренной спектральной полусферической отражательной способности поверхности образцов при ее нормальном освещении из соотношений Крамерса–Кронига были определены спектры оптических постоянных стеклоуглерода – показателей преломления и поглощения, а также ряд их производных характеристик. Для них в работе даны простые аппроксимирующие соотношения, удобные для инженерных приложений. Полученные спектральные данные были заложены в разработанную ранее оптическую статистическую имитационную модель ультрапористых сетчатых материалов, которая основана на строгой электромагнитной теории и позволяет учитывать как особенности их микроструктуры, так и физические процессы, протекающие в подобных системах на различных пространственных и временных масштабах. Для сетчатого стеклоуглерода, имеющего широкие перспективы применения в качестве конструкционного и теплозащитного материала в аэрокосмической отрасли, представлены примеры расчета спектрально-кинетических коэффициентов переноса излучения, вариантов индикатрисы рассеяния, температурных зависимостей радиационной теплопроводности. Продемонстрированы дополнительные возможности модели.