激光烧蚀聚甲醛的热-化学耦合模型及其验证

摘要：

针对激光辐照聚甲醛的烧蚀现象，建立了一种包含升温、相变、热解及热解产物飞散等过程的热-化学耦合模型。采用无规热解模型描述聚甲醛升温后的热解过程，给出了不同热解率下热解产物的组成。利用基团贡献法计算烧蚀产物组分的热力学性质，并按照混合法则确定烧蚀产物混合物的名义标准沸点和临界温度。当烧蚀产物温度低于临界温度时，以液态蒸发机理表征热解产物的烧蚀，用Knudsen层关系式计算烧蚀质量；反之热解产物飞散由气体动力学机理控制，采用间断守恒关系及Jouguet条件描述烧蚀进程。本模型可给出激光辐照下聚甲醛的烧蚀质量、烧蚀温度、烧蚀产物组成和不同机理的烧蚀比率。与实验结果对比表明，当激光能量密度小于30 J/cm2时本模型能准确地描述烧蚀过程。

关键词：激光烧蚀、聚甲醛、热-化学耦合、临界温度

分类号：X17;O4

资助基金：国家自然科学基金批准号:51306203资助的课题.@@@@ Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant 51306203

在线出版日期：2014-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共1页

页码：107901-1-107901-9