MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164744
■00520250211153039
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798346877622
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31638543
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a541
■1001  ▼aRiggs,  Brian  E.
■24510▼aAblation  of  Kapton  and  Carbon  in  Hyperthermal  Atomic-Oxygen  Beams
■260    ▼a[Sl]▼bUniversity  of  Colorado  at  Boulder▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a136  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Minton,  Timothy  K.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  Colorado  at  Boulder,  2024.
■520    ▼aUnderstanding  the  oxidation  mechanisms  of  carbon  and  carbon-composite  materials  is  key  to  the  reliable  design  of  heat  shields  for  hypersonic  flight  through  air.  To  gain  a  better  understanding  of  the  relevant  gas-surface  interactions,  molecular  beam-surface  scattering  experiments  have  been  used  to  study  reactions  of  O  atoms  on  the  surfaces  of  vitreous  (glassy)  carbon  and  a  graphitic  carbon  (Mersen  2340)  at  high-temperatures.  These  experiments  were  performed  with  pulsed  molecular  beams  of  hyperthermal  O  atoms  produced  by  a  laser-detonation  source.  The  efficiencies  of  the  gas-surface  interactions,  both  reactive  and  non-reactive,  were  quantified  as  a  function  of  surface  temperature.  The  angular  distributions  of  the  scattered  product  flux  were  obtained  at  specific  temperatures,  adding  further  insight  into  the  thermal  and  non-thermal  gas-surface  interaction  mechanisms.  The  molecular  beam  technology  used  in  the  beam-surface  scattering  experiments  has  served  as  the  basis  for  a  new  "table-top  shock  tunnel  (TTST)",  which  is  intended  to  allow  rapid  and  low-cost  measurements  of  shock-layer  chemistry  and  material  response  in  well-characterized  hypersonic  flows.  Initial  characterization  of  the  TTST  has  been  conducted  by  exposing  Kapton  H  samples  to  a  hyperthermal  O/O2  beam  at  different  distances  from  the  throat  of  the  nozzle  from  which  the  beam  emanates.  The  observed  change  in  surface  roughness  as  a  function  of  nozzle-to-sample  distance  is  consistent  with  DSMC  simulations  of  gas  compression  under  the  experimental  conditions,  indicating  that  the  high  peak  flux  of  the  pulsed  hyperthermal  beam  may  lead  to  transient  gas  build-up  above  a  test  surface,  producing  a  shock  layer  above  the  surface  that  is  relevant  to  hypersonic  flow  environments.  The  TTST  has  been  used  to  investigate  the  temperature-dependent  ablation  phenomenology  of  vitreous  carbon  and  Mersen  2340  graphite.  A  comparison  of  the  TTST  and  molecular  beam-surface  scattering  results  reveals  complications  in  the  TTST  environment  that  make  the  interpretation  of  the  results  difficult.  While  the  molecular  beam-surface  scattering  experiments  may  be  used  in  the  development  of  air-carbon  ablation  models,  an  improved  understanding  of  the  ablation  phenomena  in  the  TTST  will  be  needed  before  data  from  this  apparatus  may  be  used  routinely  as  validation  of  such  models  that  are  under  development.
■590    ▼aSchool  code:  0051.
■650  4▼aPhysical  chemistry
■650  4▼aChemistry
■650  4▼aAerospace  engineering
■653    ▼aAtomic  oxygen
■653    ▼aCarbon
■653    ▼aGas-surface  interactions
■653    ▼aHypersonic  flows
■653    ▼aLow  earth  orbit
■690    ▼a0494
■690    ▼a0485
■690    ▼a0538
■71020▼aUniversity  of  Colorado  at  Boulder▼bChemistry.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-06B.
■790    ▼a0051
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164744▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books