Тепловые удары: Тепловое истощение и тепловой удар – риски жаркой погоды

Содержание

Тепловое истощение и тепловой удар – риски жаркой погоды

Жаркая погода  является источником повышенной опасности для детей и людей с ослабленным здоровьем. В сочетании с повышенной влажностью риски возрастают. Главные правила – избегать длительного пребывания на улице, обязательно надевать головной убор, и ограничить физическую активность на открытом воздухе в пик жары. Учитывая, что жажда не является обязательным признаком обезвоживания организма, человек может не заметить перегрева. Чтобы ребенок легче переносил жару, можно обтирать ребенка влажным полотенцем и давать больше пить. Учтите, что дети перегреваются в 3-5 раз быстрее взрослых, поэтому даже в морозную погоду одетый малыш, которого оставили в машине с обогревателем и на солнце, может серьезно пострадать.

Нарушения, вызванные воздействием высоких температур, развиваются в результате сочетания повышенного поступления тепла и пониженной теплоотдачи.

Нарушение охлаждения тела может быть обосновано ожирением, высокой влажностью, высокой температурой окружающей среды, теплой одеждой и любыми другими факторами, которые ухудшают потоотделение или испарение пота.

В группу высокого риска входят пожилые люди и дети младшего возраста. Риск у пожилых людей повышен, так как они чаще принимают препараты, увеличивающие риск, у них чаще развивается дегидратация и сердечная недостаточность.   У детей повышенный риск связан с более высоким соотношением площади поверхности тела к его массе (что создает условия для большего потребления тепла из окружающей среды с жаркие дни) и с меньшей скоростью производства пота. Дети медленнее акклиматизируются и меньше ощущают жажду. И пожилые люди, и маленькие дети могут быть относительно малоподвижны, что не дает им возможности самостоятельно покинуть место воздействия высокой температуры.

В очень жаркую погоду детям и пожилым людям не следует оставаться в непроветриваемых помещениях, если в них не предусмотрен кондиционер.

Взрослые ни в коем случае не должны оставлять детей в машине летом! При температуре воздуха на улице в 27С в машине она на 10 градусов выше, даже если окна открыты. Критическое состояние — тепловой удар, наступает очень быстро, и является одной из причин гибели детей. Даже если ребенку удастся оказать квалифицированную помощь вовремя, последствия теплового удара могут быть необратимы. При температуре 42 С возникают судороги, потеря сознания, рвота, может наступить отек мозга.

Если вы путешествуете с ребенком в душном транспорте, можно надеть ему на шею тонкий шарф, смоченный в прохладной воде, или просто кусок ткани. Вода может быть даже теплой – главное, что она охладит место расположения крупных сосудов. Придя домой ополосните кисти рук и шею холодной водой

Также старайтесь придерживаться следующих правил:

не позволяйте детям залезать в автомобиль для игр;

не оставляйте открытыми двери;

когда ведете машину, проверяйте, чтобы сиденье автокресла не перегревалось;

летом используйте специальные светлые чехлы для детского сидения, которые лучше впитывают пот и притягивают меньше тепла.

Тепловое истощение – это не угрожающий жизни клинический синдром, проявляющийся слабостью, недомоганием, тошнотой, обморочными состояниями и другими неспецифическими симптомами, вызванными тепловым истощением. Терморегуляция и функции ЦНС не нарушены, однако, как правило, имеет место дегидратация и возможно умеренное повышение температуры тела. Лечение: отдых в прохладном месте и возмещение потери жидкости.

Тепловое истощение отличается от теплового удара отсутствием нарушений со стороны головного мозга (например, спутанности сознания, атаксии).

Симптомы часто неспецифичны, и пациенты могут не понимать, что причина в перегреве. Возможны общий дискомфорт, слабость, головокружение, головная боль, тошнота, иногда рвота. Могут возникнуть обмороки, связанные с длительным пребыванием на жаре (тепловой обморок). При осмотре больной выглядит утомленным, обычно у него отмечаются повышенная потливость и тахикардия, возможна ортостатическая гипотензия. Психическое состояние не страдает в отличие от случаев теплового удара. Температура нормальная, а при повышении обычно не превышает 40 °C.

Диагноз теплового истощения выставляется на основании клинических данных, дополнительные анализы выполняются по показаниям для исключения других похожих по клинической картине состояний.


(Помните: даже небольшое алкогольное опьянение в сочетании с палящим солнцем может привести к перегреву, а сильно пьяный человек и вовсе не будет чувствовать, что организм «закипает»! Если при этом человек окажется в открытой воде, он может потерять сознание и утонуть.  Произойдет это незаметно для окружающих, и   оказать первую помощь можно не успеть)

Тепловой удар – это гипертермия, сопровождающаяся системной воспалительной реакцией, которая вызывает полиорганную недостаточность и часто приводит к смерти. Симптомы включают повышение температуры > 40 °С и нарушение психического состояния; потоотделение может отсутствовать. Диагноз может поставить только медицинский работник. Однако, есть определенные симптомы, на которые нужно обратить внимание. Крайне важно действовать быстро, и первым делом позвонить 112 или 103.

Классический тепловой удар развивается в течение 2–3 дней воздействия высоких температур. Чаще возникает летом, в жаркую погоду, обычно у пожилых малоподвижных людей, проживающих в помещениях без кондиционера, часто с ограниченным доступом к жидкостям. Тепловой удар может быстро возникнуть у детей, оставшихся в душной машине, особенно с закрытыми окнами.

Основными признаками являются дисфункция ЦНС, колеблющаяся от спутанности сознания и странного поведения до делирия, судорог и комы. Атаксия может быть ранним симптомом. Часто возникают тахикардия, даже в положении лежа на спине, и тахипноэ. Потливость может как присутствовать, так и отсутствовать. Температура повышается > 40 °C.

Тепловой удар отличается от теплового истощения исчерпанием компенсаторных механизмов теплоотдачи, наличием дисфункции ЦНС и повышением температуры > 40 °C.

В случае теплового удара следует немедленно вызвать скорую помощь, так как это угрожающее жизни состояние. Пострадавшего переместить в прохладное место, включить вентилятор, положить компрессы со льдом на ладони, стопы, щёки, на тело распылять едва теплую воду. Попытки охладить человека нужно продолжать до приезда скорой. Применять какие-либо препараты, если вы не имеете квалификации медработника, нельзя.

Чтобы избежать перегрева, вовремя восполняйте потери жидкости организмом, лучше для этого использовать чистую воду. Сладкие напитки только усилят жажду. Существует распространенное заблуждение, что утолить ее можно пивом. Однако алкоголь, содержащийся в нем, будет только способствовать дегидратации организма, а жаркая погода усилит нагрузку на выделительную систему, которая и так работает в полную силу. Жидкость необходимо пить вне зависимости от ощущения жажды через каждые несколько часов.   Максимум чистого поглощения воды в кишечнике составляет около 20 мл/мин (1200 мл/ч, что ниже максимальной скорости потоотделения 2000 мл/ч).

Тепловой удар нужно различать от солнечного удара, а также от отравления (особенно у маленьких детей). Если вы не специалист, вам будет сложно правильно определить болезненное состояние. Поэтому, чем скорее вы обратитесь за медицинской помощью, тем эффективнее будет лечение.



Тепловой и солнечный удар — Безопасность на природе — Страница безопасности — О Городе — Официальный сайт Администрации городского округа Краснотурьинск

Тепловой удар – это остро развившееся болезненное состояние, обусловленное нарушением терморегуляции организма в результате длительного воздействия высокой температуры внешней среды. Тепловой удар может возникнуть в результате пребывания в помещении с высокой температурой и влажностью, во время длительных маршей в условиях жаркого климата, при интенсивной физической работе в душных, плохо проветриваемых помещениях.

Развитию теплового удара способствуют теплая одежда, переутомление, несоблюдение теплового режима. Чаще всего подвергаются перегреванию лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями, нарушением обмена веществ (ожирением), эндокринными расстройствами. Степень и быстрота перегревания у разных лиц колеблется в широких пределах и зависит от внешних факторов и индивидуальных особенностей организма. Так, у детей температура тела выше, чем у взрослых, а потоотделение меньше. Перегревание тела сопровождается усиленным потоотделением и значительной потерей организмом воды и солей, что приводит к сгущению крови, увеличению ее вязкости, затруднению кровообращения и кислородному голоданию.

Основные симптомы.

По тяжести течения различают три формы острого теплового удара:

1)   легкую;

2)   среднюю;

3)   тяжелую.

При легкой форме отмечаются головная боль, тошнота, учащение дыхания и пульса, расширение зрачков, появление влажности кожных покровов.

Если в этот момент вывести пострадавшего из зоны высокой температуры и оказать минимальную помощь (напоить прохладной водой, положить холодный компресс на голову и грудь), то все явления вскоре пройдут.

При средней форме теплового удара у пострадавшего резко выражена адинамия (резкий упадок сил, мышечная слабость, сопровождающаяся значительным уменьшением или полным прекращением двигательной активности), интенсивная головная боль сопровождается тошнотой и рвотой, возникает состояние оглушенности – спутанное сознание, движения неуверенны. Пульс и дыхание частые, кожные покровы гиперемированы(покраснение кожных покровов на различных участках), температура тела 39-40 °С. Может наблюдаться кратковременная потеря сознания.

Тяжелая форма проявляется потерей сознания, коматозным состоянием, судорогами, психомоторным возбуждением, бредом, галлюцинациями. Дыхание частое, поверхностное, пульс учащенный (до 120 ударов в минуту), слабого наполнения. Тоны сердца глухие, кожа сухая, горячая или покрыта липким потом, повышение температуры до 42 °С.

Первая помощь при тепловом ударе.

Пострадавшего перенести в прохладное место. Уложить горизонтально. Необходимо снять одежду, обеспечить доступ свежего воздуха, побрызгать холодной водой на лицо, положить холод на голову, грудь, шею или завернуть пострадавшего в смоченную прохладной водой простыню. Если пострадавший в сознании, его необходимо напоить холодной водой (холодный чай, кофе, минеральная вода). Дать понюхать нашатырный спирт.

Если пострадавший не пришел в себя после проводимых мероприятий, при наличии признаков клинической смерти – проводит сердечно-легочную реанимацию.

Солнечный удар.

Возникает при физических работах на открытом солнце, злоупотреблении солнечными ваннами на отдыхе – особенно на берегу, на пляжах у крупных водоемов, моря, а также во время длительного пребывания на солнце, турпоходов с непокрытой головой. Удар является следствием прямого действия интенсивных солнечных лучей на незащищенную голову; может произойти непосредственно на месте, или отсроченно, через 6-8 часов. Поражается центральная нервная система. Способствующий фактор – употребление алкоголя.

Основные симптомы.

Слабость, разбитость. Головная боль, головокружение. Шум в ушах. Тошнота. Возможна рвота. Кожа лица, головы гиперемирована. Пульс, дыхание учащены. Сильное потоотделение. Температура тела повышена. Возможны кровотечения из носа.

Признаки тяжелого поражения. Оглушенное состояние; потеря сознания; повышение температуры до 40-41 °С; учащенное, затем замедленное дыхание; отек легких; судороги; возбуждение, бред галлюцинации. Возможно развитие тяжелого шока, терминальных состояний.

Первая помощь при солнечном ударе.

Вынести в затененное место. Освободить от одежды. Холодный компресс на голову. Обертывания мокрой простыней (вода должна быть холодной). Если пострадавший в сознании, дать выпить холодной воды.

При наличии признаков клинической смерти – проведение реанимационных мероприятий.

В тяжелых случаях – вызов врача, срочная госпитализация.

Профилактика теплового и солнечного удара.

Мерами профилактики, способствующими предотвращению перегревания и, как следствия обезвоживания являются: теневое укрытие от попадания на тело прямых солнечных лучей, установка в помещениях систем кондиционирования, настольных, напольных, настенных вентиляторов, возможность воспользоваться душевой установкой для охлаждения тела и т.п. Одним из самых важных моментов профилактики теплового удара является предотвращение обезвоживания организма, а значит, в жару желательно избегать повышения физической нагрузки, а также усиленных занятий спортом и пить как можно больше жидкости. Однако это не должны быть алкогольные напитки, крепкий чай или кофе. Воду нужно не только пить, но и обтирать мокрыми салфетками (полотенцем) кожу. Выходя на улицу в знойный день, отдайте предпочтение одежде из легких, желательно натуральных, материалов светлых тонов, а также помните о головном уборе. Людям пожилого возраста и детям во время повышенной солнечной активности (12-15 часов) лучше совсем воздержаться от прогулок по свежему воздуху, находиться в это время на пляже вообще не рекомендуется. Прежде чем сесть в салон автомобиля, который стоял под открытым небом в солнечный день, нужно сначала открыть все двери для сквозного проветривания. Помимо большого количества жидкости в жаркие дни нужно есть как можно больше фруктов и овощей.

Солнечный и тепловой удар: признаки, симптомы, первая помощь

Кто-то любит жару, весь год мечтает о палящем летнем солнышке, оставляющем на теле потрясающие бронзовые следы, наслаждается каждым солнечным лучиком. Кто-то категорически не выносит зной, прячется все лето в тени, удивляя окружающих молочно-белым цветом собственной кожи. Про вас это или нет – не важно. Важно, что и первые, и вторые в жаркий сезон одинаково подвергают себя риску получить солнечный удар или тепловой.

Что такое солнечный удар? Солнечным ударом называют острое болезненное состояние, возникающее по причине перегрева прямыми лучами солнца головы. В результате расширяются кровеносные сосуды мозга, к голове идет сильный приток крови, которая может «застаиваться» там. В некоторых случаях в мозгу возникают даже разрывы мелких кровеносных сосудов, что угрожает нарушениями периферической и центральной нервных систем человеческого организма.

Солнечный удар — это особая форма удара теплового. Солнечный удар говорит о том, что тело приобрело больше тепла, чем мог бы управлять организм, должным образом охлаждать органы и тело. В результате нарушается потоотделение, кровообращение, свободные радикалы накапливаются в тканях. Последствия такого удара способны быть весьма серьезными, и даже угрожающими остановкой сердца и летальным исходом пострадавшего.

Причины солнечного удара

Основные причины солнечного удара – солнечные лучи, нещадно палящие непокрытую голову, а также обнаженное тело. Способствуют солнечному удару: духота, безветренная погода, распитие спиртного, переедание. Категорически нельзя засыпать, когда вы загораете, если боитесь уснуть на солнце – попросите рядом отдыхающих людей разбудить вас.

Риск заработать солнечный удар возрастает, если есть следующие условия:

  1. — прямое воздействие солнца на непокрытую голову;
  2. — повышенная погодная влажность;
  3. — наличие некоторых проблем со здоровьем, в частности: гипертонической болезни, вегетососудистой дистонии, эндокринных расстройств, порока сердца, ожирения;
  4. — возрастные риски: дети до 1 года, в особенности новорожденные, и пожилые люди. Солнечный удар у детей и стариков наиболее вероятен и угрожающ, ведь у малышей еще не достаточно совершенная естественная терморегуляция организма, а у пожилых людей — она уже слабо функционирует;
  5. — избыточный вес тела, ожирение;
  6. — алкогольная интоксикация;
  7. — курение;
  8. — стресс, нервное напряжение.

Признаки солнечного удара

Общие признаки солнечного удара – это головокружение, жуткая головная боль, покрасневшее лицо. Затем темнеет в глазах, появляется тошнота, иногда даже рвота. Могут возникнуть такие признаки солнечного удара, как расстройства зрения и кровотечения из носа. Если не оказана первая помощь при солнечном ударе, пострадавший теряет сознание, пульс учащается, появляется одышка, нарушается деятельность сердца. В тяжелых случаях солнечный удар переходит в состояние комы.

Нередко солнечный удар сопровождается ожогами кожи: покраснение, ожоговые пузыри и прочие признаки. Симптомы солнечного удара, так же как и теплового, усугубляются, если повышена влажность окружающей среды.

Признаки  солнечного удара легкой степени — это:
  1. — головная боль;
  2. — тошнота;
  3. — общая слабость;
  4. — учащения дыхания и пульса;
  5. — расширение зрачков.

Необходимые меры: вынести/выйти из зоны перегрева, оказать помощь.

 

 

Симптомы солнечного удара средней степени — это:
  1. — сильные головные боли с тошнотой и рвотой;
  2. — резкая адинамия;
  3. — состояние оглушенности;
  4. — шаткая походка;
  5. — неуверенность движений;
  6. — временами состояния обморока;
  7. — учащение дыхания и пульса;
  8. — кровотечение из носа;
  9. — температура тела 38-40 °C.

Солнечный удар, симптомы тяжелого состояния:

Тяжелая форма развивается внезапно. Кожа лица гиперемирована, позже бледно-цианотичная. Возможны: изменения сознания от путанности сознания до комы, тонические и клонические судороги, бред, галлюцинации, непроизвольное выделение кала и мочи, повышение температуры до 41-42 °C, возможна внезапная смерть.

При солнечном ударе тяжелой формы и отсутствии срочной медицинской помощи летальность наступает в 20-30 % случаев.


 Тепловой удар

Тепловой удар – это острое болезненное состояние, возникающее при перегревании тела. Как результат, усиление процессов теплообразования при одновременном уменьшении или затруднении в организме теплоотдачи, что нарушает его жизненные функции. Способствует перегреванию тела все, что, так или иначе может нарушить выделение пота и затруднить его испарение: влажность и высокая температура воздуха, переутомление, активная физическая работа в синтетической, кожаной или прорезиненной одежде, обезвоживание организма, длительные походы, прогулки в жаркую погоду, обильная еда. Тепловой удар получить гораздо легче, чем солнечный: для него солнце не является обязательным условием, достаточно просто усиленно поработать в чрезмерно теплой одежде, не пропускающей воздух, или провести несколько часов в душном помещении, с плохой вентиляцией.

Признаки теплового удара.

Общие признаки теплового удара – сонливость, головная боль, общая слабость, головокружение. Если не предотвратить дальнейшего перегрева, лицо краснеет, повышается температура тела, вплоть до 40ºС, зачастую диспепсические расстройства – рвота, понос. Если и дальше не устранить причины перегрева, у пострадавшего начинается бред, галлюцинации, затем больной теряет сознание, лицо белеет, кожа холодная и подчас синюшная, потоотделение повышается, нарушается сердечная деятельность, пульс слабый, но частый. Пребывая в таком состоянии, больной может просто погибнуть, ему срочно необходима медицинская помощь.


Первая помощь при солнечном или ударе тепловом

 Первая  помощь при солнечном ударе и тепловом в обоих случаях одинакова. При появлении первых симптомов необходимо быстро отреагировать оказанием первой помощью пострадавшему. Не стоит забывать при этом, что это доврачебная помощь, и бригаду «скорой» лучше вызывать сразу же, так как человеку обычно сложно сориентироваться и правильно оценить степень тяжести состояния пострадавшего, в особенности, если солнечный удар у детей или пожилых людей.

Общие правила первой помощи:

 Исключить  влияние факторов перегрева — немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух, обязательно в тень, либо поместить его в прохладном, хорошо вентилируемом помещении, уложить с приподнятой головой, расстегнуть воротник, а лучше вообще до пояса раздеть. Положить на голову холодный компресс, опрыскивать тело холодной водой. Дать обильно попить прохладной воды. Хорошо поможет обычная настойка валерианы: на третью часть стакана воды 20 капель.

ГУЗ «Грязинская МРБ» отделение профилактики. Старшая медсестра детской поликлиники Бадретдинова В.А.

Тепловые и солнечные удары — как защититься?

Опубликовано .

Тепловые и солнечные удары

Солнечный и тепловой удары – острое болезненное состояние, являющееся следствием интенсивного солнечного облучения головы. Нередко солнечней удар сочетается с признаками общего перегревания организма и солнечными ожогами.

Солнечный удар чаще возникает внезапно. Вначале появляются ощущения прилива крови к голове и пульсация в крупных сосудах, головокружение, головная боль, тошнота, шум в ушах. Окружающие предметы могут казаться окрашенными в зеленый и красный цвета. Отмечаются дрожь в руках и ногах, неуверенная походка, зевота, слюнотечение, носовые кровотечения. На человека накатывает необъяснимое раздражение. У него ощущается сильное сердцебиение, наблюдаются одышка и снижение артериального давления. Возможна потеря сознания.

Тепловой удар – острое перегревание организма, развивающееся в результате воздействия высокой температуры окружающей среды и сопровождающееся нарушением теплорегуляции. Тепловой удар обычно наступает при взаимодействии трех факторов: высокой температуры окружающей среды, высокой влажности воздуха, повышенной теплопродукции в организме вследствие мышечной деятельности. Тепловой удар может развиться и без воздействия прямых солнечных лучей: в душном помещении или в закрытом салоне автомобиля, при несоблюдении питьевого режима и предпочтении «неправильной» одежды (наглухо закрытой, с тугим поясом, синтетической), во время интенсивной работы на даче или спортивной игры при высокой температуре окружающей среды.

Первые признаки теплового удара – ощущение духоты, общая слабость, мучительная жажда, головная боль, чувство сдавления в области сердца, мигрирующие боли в спине, под «ложечкой», в ногах (подгибаются колени). Дыхание и пульс становятся частыми, возникает резкое покраснение кожи и обильное потоотделение. Лицо обычно покрасневшее, а на белках глаз видны расширенные кровеносные сосуды. По мере развития патологического состояния пульс учащается, артериальной давление падает, резко уменьшается мочеиспускание, температура тела достигает 39-41 градусов и выше, кожа сначала покрыта потом, затем сухая и горячая. В тяжелых случаях могут развиться бред, коматозное состояние, судороги.

Аномальная жара и зной могут быть причиной смерти людей или могут вызвать обострение имеющихся заболеваний. Последствия воздействия жары на здоровье могут проявиться во всех возрастных группах и в результате целого ряда факторов, но есть определенные категории людей, которые подвержены более высокому риску заболеваемости и смертности, обусловленных жарой.

Наибольшему риску подвергаются:

Пожилые люди — с возрастом снижается устойчивость организма к воздействию жары; чувство жажды возникает позднее, реакция потоотделения замедляется, сокращается количество потовых желез; многие из них страдают нарушениями памяти и принимают множество лекарств.

Дети и младенцы – особо чувствительны к воздействию высоких температур, поскольку обмен веществ у них отличается от обмена веществ у взрослых.

Лица с хроническими заболеваниями – в жару практически все хронические заболевания представляют риск развития обострения; кроме того, некоторые лекарства, назначаемые для их лечения, сами могут повысить риск тепловых заболеваний.

Доврачебная помощь. Поместить пострадавшего в тени на свежем воздухе, раздеть. Прохладное питье, холодный компресс на голову, обливание или обтирание тела прохладной водой. Вдыхание паров нашатырного спирта с ватки. Вызов скорой помощи.

Профилактика.

  • Постарайтесь как можно больше находиться в прохладном помещении — с кондиционером или просто мощным вентилятором.
  • Избегайте прямых солнечных лучей, особенно в середине дня. А если вы работаете на улице, то регулярно делайте перерывы и отдыхайте 10-15 минут в прохладном помещении.
  • Снизьте физическую активность и перенесите тренировки или работу на открытом воздухе на ранее утро или поздний вечер, когда становится немного прохладнее.
  • Избегайте жирного и острого, старайтесь не переедать.
  • Не забывайте о том, что сладкая газировка и соки не помогают справиться с жаждой, а только усиливают ее. Поэтому в сильную жару лучше пить обычную слабоминерализованную воду без газов. Здоровому человеку достаточно потреблять около 2-2,5 литров чистой воды в день, чтобы восполнить потери жидкости в жару.

И, конечно же, летняя жара — прекрасный повод отказаться от такой вредной привычки, как курение. Многие люди даже не догадываются, что у них имеется риск тромбообразования, который жара дополнительно повышает на 20 процентов. Никотин же увеличивает этот риск почти на 100 процентов.

Очень опасен в жару алкоголь. Продукт его распада — ацетальдегид — провоцирует нарушение сердечного ритма. В жару, на фоне изменения водно-солевого обмена, последствия употребления спиртного могут стать фатальными.

Людям, страдающим артериальной гипертонией или сердечной недостаточностью, в жару надо быть крайне осторожными. Им рекомендуется не менее трех раз в день измерять давление и пульс и при любых изменениях немедленно консультироваться с лечащим врачом для корректировки лекарственной терапии. А тем, кому назначены препараты для профилактики образования тромбов, надо особенно тщательно следить за графиком приема лекарств. Также людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями обязательно стоит контролировать потребление жидкости. При этом ее избыток также опасен, как и недостаток: употребление более 2 литров воды в день может стать серьезной нагрузкой для системы кровообращения.

Лицам, принимающим определенные виды лекарств важно помнить, что многие лекарства могут непосредственно воздействовать на механизмы терморегуляции, потоотделение, расширение подкожных сосудов и, тем самым, на теплоотдачу. Из-за дегидратации и изменения распределения объема циркулирующей крови может также увеличиться токсичность лекарств или уменьшиться их эффективность. Наконец, хранение лекарств при высокой температуре может негативно сказаться на их эффективности. При таких условиях прием лекарств необходим строго по медицинских показаниям, чрезвычайно опасно самолечение и приобретение больших партий любых лекарственных препаратов.

ПРОФИЛАКТИКА И ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

ПРИ ТЕПЛОВОМ УДАРЕ

Солнце — источник жизни на Земле, тем не менее, при приеме солнечных ванн необходимо соблюдать осторожность и ряд важных условий.

Не следует забывать, что избыток солнечных лучей неблагоприятно влияет на кожу человека и на весь организм в целом. Под воздействием ультрафиолетовых лучей происходит распад коллагена и эластина – веществ, создающих эффект упругости кожи. Регулярное пребывание на солнце приводит к фотостарению: кожа обезвоживается, шелушится, появляются морщины, коричневые пятна, красные прожилки, солнечные ожоги кожи, что в свою очередь может привести к развитию рака кожи и меланоме. Если на теле имеются пигментные пятна, многочисленные и крупные родинки и папилломы, находиться на солнце не следует.

Оптимальное время для загара с 8-00 до 11-00 и с 16-00 до 18-00 часов. Детям до 3-х лет солнечные ванны не показаны. Рекомендуется ношение головного убора, светозащитных очков, применение защитных мазей, кремов, лосьонов. В первые дни пребывания на пляже лучше проводить время в тени пляжного зонта или навеса аэрария.

При излишнем воздействии солнечных лучей возможно появление теплового и солнечного удара. О приближающемся несчастье сигнализируют шум в ушах, «мушки» перед глазами, приступ тошноты, головокружение, слабость, бледность, холодный пот.

Рекомендуется усадить пострадавшего в тени на ветерке, попросить его наклониться и низко опустить голову для обеспечения притока крови к головному мозгу, расстегнуть воротник, ослабить пояс, ремень, побрызгать на лицо холодной водой, смочить ватку нашатырным спиртом или одеколоном, поднести к носу, а затем растереть виски.

Если пострадавший потерял сознание, то его следует уложить, позвонить в «Скорую помощь» и до ее приезда продолжать оказывать помощь: смочить в холодной воде носовой платок, косынку, майку и приложить холодный компресс на лоб, на боковые поверхности шеи, подмышки в паховые области. Можно обернуть пострадавшего мокрой простыней или полотенцем, при рвоте необходимо повернуть голову пострадавшего набок, чтобы рвотные массы не попали в дыхательные пути.

Просим соблюдать данные рекомендации, это позволит Вам избежать нежелательных и опасных осложнений.

О проведении Дня здоровья на тему

«Солнце в меру ты бери и здоровье сохрани!»

30 июля 2016 года ГБУЗ «Центр медицинской профилактики» министерства здравоохранения Краснодарского края организует очередной День здоровья, который проводится в рамках Профилактики солнечных и тепловых ударов под девизом «Солнце в меру ты бери и здоровье сохрани!». День здоровья проводится с целью пропаганды принципов здорового образа жизни. Показательный День здоровья с участием краевых специалистов пройдет в городе-курорте Сочи. В ходе Дня здоровья, организуемого совместно с городской администрацией и при участии прессы, будут проведены диагностические исследования, консультации, лекции, пропагандистские и праздничные мероприятия.

Тепловым ударом называется тяжелое нарушение жизнедеятельности организма, связанное с его перегревом. Основные причины теплового удара: высокая температура окружающей среды, в том числе слишком душная погода и теплая одежда; интенсивная изнуряющая физическая нагрузка на организм. Солнечный удар провоцирует длительное и интенсивное непосредственное воздействие солнечного излучения на организм. Причиной солнечного удара является исключительно прямое действие солнечных лучей на голову. Солнечный удар – это проблема, с которой мы можем столкнуться исключительно в летний период времени, в то время как тепловой удар можно получить и закрытом помещении, где низкая влажность и высокая температура воздуха.

Перегрев хуже переносится пожилыми людьми потому, что естественная терморегуляция организма уже слаба и у детей потому, что — еще несовершенна. В группе риска также находятся люди, страдающие хроническими заболеваниями – гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, люди с избыточным весом, люди употребляющие алкоголь.

Первая помощь при солнечном и тепловом ударе должна быть оказана как можно быстрее. При легкой степени перегрева это позволит пострадавшему вернуться к нормальному состоянию, при тяжелой – предотвратит такие последствия, как инфаркт, инсульт и даже смерть. К сожалению, сам пострадавший редко правильно оценивает свое состояние, и очень важно, чтобы рядом оказался человек, который имеет представление, что делать при солнечном ударе и тепловом ударе.

Самое главное – это как можно скорее поместить больного в более холодное место, для того, чтобы быстрее охладить организм. Идеальный вариант – это ванна с температурой воды 18-20°С, но может быть также и обычное смачивание кожных покровов пострадавшего человека водой (также комнатной температуры), и мягкое обмахивание (воздух должен быть теплым). При возможности на голову нужно положить лед. Если тепловой или солнечный удар случился не улице, то человека необходимо немедленно поместить в тень, максимально освободить от одежды, чтобы кожа охлаждалась, и уложить так, чтобы ноги были расположены выше, чем голова. Если человек пребывает в сознании, то полезно пить воду мелкими глотками, вода должна быть комнатной температуры. Если пострадавший потерял сознание, то он обязательно должен быть доставлен в лечебное учреждение для последующего обследования и лечения.

Если помощь пришла вовремя, тяжелых осложнений удается избежать. Тем не менее, нарушение микроциркуляции и повреждение нервных клеток в процессе развития теплового удара, оставляют следы в виде астенического синдрома, вегето-сосудистой дистонии. По крайней мере, несколько месяцев нужна особая осторожность, так как иммунитета к тепловому удару не возникает, напротив, скорее появляется к предрасположенность к его повторению.

ГБУЗ «Центр медицинской профилактики» министерства здравоохранения Краснодарского края.

Солнечный и тепловой удар

Солнечный и тепловой удар

Солнечный удар –состояние, которое развивается в результате длительного воздействия солнечных лучей на голову и верхнюю часть шеи в жаркую погоду. 

Тепловой удар – результат общего перегревания организма, в том числе под воздействием солнечных лучей.

При перегревании организм защищается от высокой температуры с помощью повышенного потоотделения. С другой стороны, при этом с потом происходят потери солей и жидкости, что приводит к повышению температуры тела и еще большему перегреванию. Нередко солнечный удар возникает вместе с тепловым ударом. Механизм возникновения, процессы, происходящие в организме, и мероприятия первой помощи при солнечном и тепловом ударе практически не отличаются.
Причиной теплового удара является высокая температура окружающей среды, особенно в сочетании с большой влажностью и чрезмерной физической активностью. Если это происходит под воздействием солнечных лучей, возникает солнечный удар. Тепловой удар может возникнуть не только на солнце, но и в тени, а также в помещении или автомобиле, если они нагреты солнцем и плохо проветриваются. Также перегреву организма способствует тесная синтетическая одежда.

Симптомы солнечного и теплового удара:
Тошнота, рвота, головная боль, вялость, зевота, сонливость, покраснение лица, повышение температуры тела, шум в ушах, потемнение в глазах, учащение дыхания, сердцебиения, слабость, головокружение. При солнечном ударе могут быть ожоги кожи. В тяжелом случае возможны обморок и судороги.

Первая помощь при солнечном и тепловом ударе:
Укрыть пострадавшего от солнечных лучей, вывести его из душного, жаркого помещения на свежий воздух. Придать пострадавшему полусидячее положение. Расстегнуть стесняющую одежду пострадавшего, снять синтетическую одежду. Дать понюхать ватный тампон, смоченный нашатырным спиртом. Сделать примочки из ткани, смоченной прохладной водой, на область головы, груди, шеи. Дать пострадавшему обильное питье комнатной температуры – сок, воду, компот (давать пить  ледяные жидкости нельзя. 
Если температура тела пострадавшего выше 390С у взрослых и выше 380у детей, можно принять один из жаропонижающих препаратов. 
При судорогах постараться сделать так, чтобы пострадавший не получил травм (убрать выступающие и острые предметы), уложить его на ровную поверхность, повернуть голову на бок.
В случае нарушения дыхания и (или) кровообращения, судорог и стойкого нарушения сознания необходимо немедленно вызвать «Скорую помощь»!

Профилактика теплового и солнечного удара:
Тепловой и солнечный удар у детей возникает наиболее часто и стремительно. Их организм в силу возраста имеет физиологические особенности, собственно достаточно одного того, что у их организма несовершенна система внутренней терморегуляции. Подростки также относятся к категории групп риска, благодаря гормональной активности организма. Относясь к одной из групп риска, в особенности не стоит ждать, когда жара и солнце ударят по здоровью, причем в самом прямом смысле слова. 

Профилактические меры необходимо принимать заранее:
— В солнечную жаркую погоду защищайте голову светлым(светлое лучше отражает солнечный свет), легким, легко проветриваемым головным убором желательно из натурального хлопка, льна. 
— Глаза защищайте темными очками, причем очки должны быть с фильтрами, полностью блокирующими солнечные лучи диапазона А, В.
— Избегайте пребывания на открытых пространствах, где прямые солнечные лучи. Солнце самое активное и опасное в период: с 12.00 до 16.00 часов.
 — За 20-30 минут до выхода на улицу необходимо нанести на кожу ребенка солнцезащитный крем (не менее 25-30 единиц).
— Если ребенок загорает в первый раз, пребывать на солнце можно не более 5-6 минут и 8-10 минут после образования загара.
— Принимать солнечные ванны необходимо не чаще 2-3 раз в день с перерывами, во время которых ребенок должен быть в тени.
— Избегать воздействия прямых лучей солнца на непокрытое тело, а особенно голову -прикрывайтесь зонтом, чередуйте купание и отдых на песочке, не засыпайте на солнце, не совершайте продолжительных экскурсий в жару, больше пейте.
— Не находитесь, долгое время на солнце, даже если вы на пляже под зонтом. Продолжительность солнечных ванн вначале не должна быть дольше 15-20 минут, впоследствии можно постепенно увеличить время, но не дольше двух часов с обязательными перерывами нахождения в тени и прохладе.
— Лучше загорать не лежа, а в движении, принимать солнечные ванны в утренние часы и вечерние. Не загорайте сразу после еды, выходить на солнце можно только через час.
— Носите светлую, легкую одежду, легко проветривающуюся, из натуральных тканей, которая не препятствует испарению пота.
— Не кушайте слишком плотно в жаркое время. Предпочтение отдавайте овощам и кисломолочным продуктам.
— Поддерживайте в организме водный баланс. Находясь на отдыхе, на море лучше в день пить не меньше 2-3-х литров.
— Протирайте время от времени лицо мокрым, прохладным платком, чаще умывайтесь и принимайте прохладный душ.
— При ощущении недомогания срочно обратитесь за помощью или сами предпримите возможные меры. Предупредить тепловые удары, можно только создав нормальные условия быта: нормальная температура, вентиляция и влажность в помещениях, одежда по сезону –
все это поможет вам снизить риск получения солнечного и теплового удара.

Врач детский хирург                                                 Федорович А.В.

Тепловой удар

Симптомы теплового удара

Начало острое, течение – быстрое. Иногда клиническая картина напоминает клинику острого нарушения мозгового кровообращения. По тяжести течения тепловой удар делится на три формы.

Легкая форма. Адинамия (мышечная слабость), головная боль, тошнота, учащенное дыхание, тахикардия. Температура нормальная. Кожа не изменена. Если пострадавшему максимально быстро создать комфортные условия, то все симптомы гипертермии также быстро исчезают.

Средняя тяжесть. Резкая адинамия. Головная боль с тошнотой и рвотой, оглушенность, неуверенность движений, кратковременные потери сознания (обмороки). Дыхание учащено, тахикардия. Кожа влажная. Потоотделение усилено. Температура тела 39–40°С. Если лечебные мероприятия начаты вовремя, то функции организма нормализуются.

Тяжелая форма. Начало острое. Сознание спутано, вплоть до оглушенности, стопора, комы. Судороги. Психомоторное возбуждение, бред, галлюцинации. Дыхание частое, поверхностное, аритмичное. Пульс частый, нитевидный. Кожа горячая и сухая. Температура тела 41–42°С и выше. Летальность при тяжелой форме теплового удара достигает 20–30%.

Лечение теплового удара

Тепловой удар требует немедленного лечения, так как малейшее промедление может вызвать необратимые изменения в структурах головного мозга. Необходимо обнажить пострадавшего, на область крупных сосудов положить лед или емкости с ледяной водой.

Разновидностью теплового удара является солнечный удар, который определяют как патологический синдром, проявляющийся поражением центральной нервной системы при длительном воздействии прямых солнечных лучей на область головы.

Симптомы солнечного удара: головная боль, общее недомогание, головокружение, чувство разбитости, тошнота, рвота.

Объективно отмечается гиперемия лица, одышка, тахикардия, повышение температуры, обильное потоотделение. Иногда возможны носовые кровотечения, потеря сознания, возникновение судорожного синдрома.

Лечение солнечного удара


 

Важно оказать неотложную помощь при солнечном ударе : больного необходимо поместить в тень или в прохладное помещение. Уложить горизонтально, ноги приподнять. Расстегнуть одежду, брючный ремень. Побрызгать холодной водой на лицо. Охладить голову, для чего можно использовать охлаждающий термопакет, имеющийся в стандартной автомобильной аптечке. Обтереть мокрым полотенцем все тело. Хороший эффект достигается при вдыхании паров нашатыря. При наличии сознания напоить холодной водой.

Больше всего от жары страдают пожилые люди и младенцы, а также диабетики, люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями, гипертоники и страдающие хронической кислородной недостаточностью. Согласно статистике, в США от чрезмерно жаркой погоды умирает больше людей, чем от ураганов, молний, торнадо, наводнений и землетрясений, вместе взятых. Так что если вы подозреваете, что кому-то от жары может быть плохо, настаивайте на том, чтобы он посидел в тени. Дайте ему попить что-нибудь холодное, обрызгайте его холодной водой или оботрите влажным полотенцем. А еще лучше предотвращать беду: меньше находиться на солнце, почаще принимать холодный душ и пить побольше жидкости (без кофеина, спирта или большого количества сахара – они вызывают обезвоживание).

ТЕПЛОВЫЕ И СОЛНЕЧНЫЕ УДАРЫ

Главная » Новости » ТЕПЛОВЫЕ И СОЛНЕЧНЫЕ УДАРЫ

23 Мая 2012

Наступает долгожданное лето и все мы ждем тепла и побольше солнечного света. Однако жаркое лето несет с собой не только море радостей, но и массу неприятных сюрпризов. Солнечные и тепловые удары – одни из главных опасностей летнего сезона. В настоящее время состояние атмосферы нашей планеты изменилось и, к сожалению, не в лучшую сторону, а это неизбежно привело и к изменению погодных условий, которые все чаще характеризуются аномальными проявлениями. Вообще жара характеризуется превышением среднеплюсовой температуры воздуха на 10 и более градусов в течение нескольких дней. Опасность заключается в тепловом перегревании человека, т.е. угрозе повышения температуры тела выше 37,1ºС или теплонарушении – приближении температуры тела к 38,8º С. Тепловое критическое состояние наступает при длительном или сильном перегревании, способном привести к тепловому удару или нарушению функции сердечной деятельности. Солнечный удар наступает при действии прямых солнечных лучей на непокрытую голову.

Тепловым и солнечным ударам наиболее подвержены дети, подростки, пожилые люди, а также люди находящиеся в состоянии алкогольного опьянения. У данной категории лиц по разным причинам хуже работает система терморегуляции организма — процессы, направленные на поддержание стабильной температуры организма. Явной опасности подвергают себя те, кто живет в средней полосе или в северных районах и собирается провести отпуск в жарких странах, испытывая организм на прочность. Но, даже если в Африку вы не собираетесь, каждый должен знать, что такое тепловой и солнечный удары и уметь от него защититься.

Причины теплового и солнечного ударов

Причины теплового удара:

  • высокая температура окружающей среды, в том числе слишком душная погода и теплая одежда;
  • интенсивная изнуряющая физическая нагрузка на организм;
  • применение миорелаксантов (анестезиологических препаратов), которые могут стать причиной гипертермического синдрома.

 

Солнечный удар провоцирует длительное и интенсивное непосредственное воздействие солнечного излучения на организм. Причиной солнечного удара является исключительно прямое действие солнечных лучей на голову.

Солнечный удар – это проблема, с которой мы можем столкнуться исключительно в летний период времени, в то время как тепловой удар можно получить и закрытом помещении, где низкая влажность и высокая температура воздуха.

Признаки теплового и солнечного ударов:

  • головокружение;
  • головная боль;
  • учащенное сердцебиение;
  • тошнота;
  • холодный пот;
  • покраснение кожных покровов лица;
  • упадок сил.

В критических случаях человек под действием сильного тепла или солнца может потерять сознание, а температура тела может повыситься до 41°С.

Не все люди в одинаковой степени подвержены опасности получить тепловой или солнечный удар. Существуют предрасполагающие факторы, которые способствуют этому.

Факторы, способствующие тепловому и солнечному ударам

  • слишком большая масса тела;
  • состояние повышенного психоэмоционального напряжения;
  • препятствия для рассеивания тепла – слишком плотная одежда, плохо проветриваемые помещения;
  • сердечно-сосудистые и эндокринные заболевания;
  • проблемы неврологического характера;
  • прием некоторых лекарственных средств;
  • состояние алкогольного опьянения;
  • курение.

Скорая помощь при тепловом или солнечном ударе

Самое главное – это как можно скорее поместить больного в более холодное место, для того, чтобы быстрее охладить организм. Идеальный вариант – это ванна с температурой воды 18-20°С, но может быть также и обычное смачивание кожных покровов пострадавшего человека водой (комнатной температуры), и мягкое обмахивание (воздух должен быть теплым). При возможности на голову нужно положить лед, а подмышки и область паха обтереть спиртом. Важно знать, что в момент охлаждения человек может проявлять признаки резкого психического двигательного возбуждения. Пострадавшего следует поить слабым чаем или минеральной водой комнатной температуры. В случае если у пострадавшего появилась рвота, судороги и человек потерял сознание, то необходимо вызвать бригаду «Скорой помощи».

Профилактика теплового и солнечного ударов

В целях предотвращения теплового и солнечного ударов рекомендуется соблюдать следующие правила:

— В жаркие дни при большой влажности желателен выход на открытый воздух до 10 — 11 часов дня, позже возможно пребывание в зеленой зоне в тени деревьев;

— не заниматься физическими упражнениями в жаркое время суток и под палящим солнцем;

— одежда в жаркую погоду должна быть легкой, из хлопчатобумажных тканей, по возможности носить головной убор;

— ограничение жирной и белковой пищи;

— питье слабого чая, кваса и минеральной воды поддерживает правильный водно-солевой баланс организма и способствует правильной терморегуляции;

— прием алкоголя в жару ускоряет наступление теплового удара, так как алкоголь нарушает терморегуляцию организма;

— нецелесообразно чрезмерное употребление косметических средств и кремов как препятствующих нормальному функционированию кожных покровов.

Если вы или ваши близкие обладаете сниженной устойчивостью к действию тепла, то нужно обязательно проводить акклиматизацию к высоким температурам: правильно выстраивать распорядок дня и питьевой режим. Мерами профилактики, способствующими предотвращению перегревания и, как следствия обезвоживания являются: теневое укрытие от попадания на тело прямых солнечных лучей, установка в помещениях систем кондиционирования, настольных, напольных, настенных вентиляторов, возможность воспользоваться душевой установкой для охлаждения тела и т.п. Одним из самых важных моментов профилактики теплового удара является предотвращение обезвоживания организма, а значит, в жару желательно избегать повышения физической нагрузки, а также усиленных занятий спортом и пить как можно больше жидкости, но это должны быть не алкогольные напитки, крепкий чай или кофе. Помимо большого количества жидкости в жаркие дни нужно есть как можно больше фруктов и овощей. Воду нужно не только пить, но и обтирать мокрыми салфетками (полотенцем) кожу. Выходя на улицу в знойный день, отдайте предпочтение одежде из легких, желательно натуральных, материалов светлых тонов, а также помните о головном уборе. Людям пожилого возраста и детям во время повышенной солнечной активности (12-15 часов) лучше совсем воздержаться от прогулок по свежему воздуху, находиться в это время на пляже вообще не рекомендуется.

Берегите себя!

Thermal Shock — обзор

8.5 Устойчивость к тепловому удару и связанный с ним механизм отказа

Испытания на тепловой удар были проведены с использованием установки газовой горелки с природным газом и кислородом для оценки термостойкости покрытий (см. Рис. 8.5). Температуру поверхности покрытия и тыльной стороны (подложки) измеряли с помощью пирометра и термопары, закрепленной на обратной стороне подложки, соответственно. Во время испытания газовая горелка имеет широкое пламя, чтобы обеспечить однородное распределение температуры в центре образца.Образец нагревали до желаемой температуры в течение 20 с, а затем выдерживали при этой температуре в течение 5 мин. Задняя сторона образца охлаждалась сжатым воздухом, чтобы поддерживать контролируемый градиент температуры по толщине образца, и в этом случае градиент температуры составлял около ~ 500 ° C. Горелка автоматически снималась с покрытия во время охлаждения, и образец охлаждали в течение 2 мин сжатым воздухом со скоростью более 100 ° C / с. Срок службы покрытия определяется как количество термических циклов, когда растрескивание покрытия хорошо видно невооруженным глазом.

8.5. Установка горелки для испытаний на термоудар.

Сегментированный образец имел срок службы термоциклирования более 2000 циклов при 1200 ± 50 ° C (поверхность) / 1000 ± 50 ° C (подложка), в то время как несегментированный образец имел срок службы менее 500 циклов. Сегментированное покрытие показало значительно улучшенную стойкость к тепловому удару. На рисунке 8.6 представлена ​​фотография, показывающая морфологию поверхности сегментированного ТВП после 3200 циклов испытаний на термический удар. Отслоение YSZ-покрытия происходило, начиная с края образца, что является типичным механизмом разрушения, вызванным окислением TBC, как показано на рис.8.7.

8.6. Фотография сегментированного ТВП после термостойкости 3200 циклов.

8.7. СЭМ-микрофотография поперечного сечения сегментированного ТВП после испытания на термический удар, показывающая морфологию ТГО.

Традиционный несегментированный образец обычно отслаивается от подложки из-за растрескивания на границе раздела между верхним слоем YSZ и связующим слоем. 30–36 Это типичный механизм разрушения ТВП с плазменным напылением, вызванный термическими напряжениями, возникающими из-за несоответствия тепловых расширений между керамическим верхним покрытием и подложкой из жаропрочного сплава.В сегментированном образце перед объемным сколом наблюдались сколы на поверхности верхнего покрытия. Затем разрушение сегментированного покрытия началось с края образца и распространилось к центру. Наконец, произошло частичное растрескивание некоторых сегментов, а не откол всего покрытия, что сильно отличается от механизма разрушения, наблюдаемого в традиционных TBC. 13 , 20 , 31 , 37 , 38

Сегментированные TBC имеют гораздо более длительный срок службы термоциклирования, чем традиционные несегментированные TBC, и отчетливый механизм отказа, к которому следует отнести вклад сети трещин сегментации.Эти трещины могут улучшить устойчивость покрытий к деформации, открываясь при растягивающей нагрузке и закрываясь при сжимающей нагрузке, точно так же, как поведение межколонных зазоров покрытий методом физического осаждения из паровой фазы электронным пучком (EB-PVD). Допуск на деформацию можно рассматривать как уменьшение концентрации напряжения, которая существовала на различных краях образца TBC. В частности, на свободных краях, например, на ободе образца диска или по периферии каждого сегмента сегментированного покрытия, напряжения сдвига на границе раздела между покрытием и подложкой будут возникать из-за различных тепловых расширений, что приводит к размещению ТВП. при боковом растяжении или сжатии в зависимости от мгновенной температуры, а также от тепловой истории образца.Толщина и площадь каждого покрытия являются геометрическими факторами, которые могут определять величину максимальных касательных напряжений на краях. При постоянной толщине покрытия меньшая площадь приведет к меньшим напряжениям. Следовательно, разумно ожидать, что сильно сегментированный образец может создавать относительно небольшие напряжения сдвига по сравнению с несегментированным образцом, и, следовательно, сила, вызывающая межфазную трещину, также значительно снижается.

Несколько факторов, таких как пористость и другие горизонтальные трещины, могут влиять на термические свойства TBC, но в настоящем исследовании обнаружено, что трещины сегментации преобладают в сроках службы TBC.Некоторые другие факторы, связанные с изменением микроструктуры материалов, требуют дальнейшего изучения.

Покрытия 8YSZ, нанесенные плазменным напылением, в основном состоят из неравновесной тетрагональной фазы (обозначенной как t ‘), возникающей в результате быстрого охлаждения во время процесса напыления. 7 Тем не менее, воздействие высокой температуры приводит к разложению t ‘ -фазы. Во время высокотемпературной стадии фаза t ‘ сначала превращается в стабильную тетрагональную фазу ( t ) с низким содержанием иттрия, а затем в моноклинную фазу (m) во время стадии охлаждения.Фазовое превращение от t ‘ до m связано с объемным расширением до 5%, что ухудшит целостность верхнего покрытия YSZ и, следовательно, может вызвать выход из строя TBC.

Для сегментированного покрытия, напыляемого в «горячем» состоянии, проблемой была фазовая стабильность покрытия YSZ. Лишь небольшое количество моноклинной фазы было обнаружено как в покрытии после напыления, так и в покрытии после испытания на тепловой удар. 3 , 4 , 7 , 37 Присутствие моноклинной фазы в напыленном покрытии можно отнести к специальным условиям обработки для распыления высокосегментированных покрытий, в которых температура подложки может достигать 1273 К.Можно сделать вывод, что температура поверхности покрытия была даже выше, чем температура подложки во время напыления. Следовательно, возможно, что фазовое превращение от t до m произошло только в покрытии после напыления. Что касается образца TBC после испытания на термоудар, максимальная температура, которой подвергался образец, составляет менее 1523 К. Хорошо известно, что разложение фазы t ‘в 8YSZ TBC происходит очень медленно при температурах ниже 1523 К. К.Следовательно, можно предсказать, что разложение фазы TBC не может вызвать серьезного повреждения целостности сегментированных TBC.

Как показано на рис. 8.7, на связующем покрытии образовался слой TGO толщиной около 5 мкм, а в верхнем слое рядом с TGO образовались некоторые горизонтальные трещины. TGO состоит из трех зон: зоны α-Al 2 O 3 , расположенной рядом со связующим покрытием NiCoCrAlY; зона шпинели выше зоны α-Al 2 O 3 ; и смешанная зона оксида шпинели и ZrO 2 .Образование оксидов шпинели связано с обеднением Al в связующем покрытии. 7 , 39–41 В случае сегментированного TBC он обычно выдерживает сотни часов в среде горячего газа. В результате неизбежно происходит сильное окисление, и между верхним слоем YSZ и связующим слоем образуется толстый TGO. Благодаря качественному анализу, приведенному выше, мы в настоящее время считаем, что геометрические эффекты снижения напряжений за счет сегментирующих трещин действительно играют доминирующую роль в продлении срока службы ТБП при термоциклировании, но в ближайшем будущем необходимо провести дальнейшие количественные исследования.

Толстые ТБП с разными уровнями плотности сегментирующих трещин можно изготавливать, контролируя подвод тепла к подложке. Продолжительность термоциклирования напыленного TBC сильно зависит от плотности трещин сегментации. TBC с высокой степенью сегментации обеспечивают значительное улучшение срока службы при термоциклировании по сравнению с TBC без трещин сегментации. Было показано, что сеть трещин сегментации достаточно устойчива при термоциклировании. При спекании покрытий YSZ сегментарные трещины не исчезают.

Сегментационные трещины также могут применяться для довольно тонких покрытий. Как показано на рис. 8.8, был получен тонкий YSZ TBC с сегментированными трещинами, который показал очень удовлетворительную стойкость к тепловому удару по сравнению с традиционным TBC. Разрушение тонкого покрытия обусловлено окислением связующего покрытия, поскольку температура связующего покрытия в случае тонкого ТВП была почти на 50 ~ 100 ° C выше, чем в случае толстого ТВП.

8.8. Оптическая микрофотография поперечного сечения тонкого ТВП с сегментационными трещинами после 2320 циклов испытаний на термоудар.

Тепловой удар — обзор

9.6.2 Испытание на циклическое изменение температуры

В этом разделе обсуждаются циклическое изменение температуры, тепловой удар и комбинированные испытания на циклическое изменение мощности и температуры. Для микроэлектроники в пластиковом корпусе предел высокой температуры должен быть ниже температуры стеклования формовочной массы.

Испытание на циклическое изменение температуры. Испытание на циклическое изменение температуры заключается в применении некоторого температурного изменения определенной амплитуды относительно среднего значения.Температура обычно изменяется с фиксированной скоростью, за которой следует период выдержки, подвергая поверхности раздела разнородных материалов в устройстве механической усталости.

В микроэлектронном устройстве в пластиковом корпусе на результаты испытаний влияют толщина герметика, размер матрицы, целостность пассивирования матрицы, соединение проводов, трещины матрицы и адгезия на границах раздела, включая пассивацию на герметик, подушку матрицы на герметик и подвести пальцы к герметику. Для устройства, соединенного с подложкой (или печатной платой), также может быть оценена усталостная износостойкость конструкции межсоединений между устройством и платой.

Цикл температуры проводится в климатической камере, оснащенной устройством контроля температуры, нагревательным блоком и криогенным охлаждающим блоком с достаточной теплоемкостью, чтобы образец можно было нагревать и охлаждать в течение заданного промежутка времени в сухом, текущем воздухе. . Время выдержки на каждом экстремуме — это минимум, необходимый для установления теплового равновесия с нагрузкой образца и достаточной релаксации напряжения (если это ключевой параметр рассматриваемого механизма разрушения). Постпрессовое обследование включает электрические параметрические и функциональные испытания, а также проверку на наличие механических повреждений, таких как растрескивание упаковки.

Испытание на тепловой удар. Это испытание проводится для проверки целостности устройства при экстремальных температурных градиентах. Резкие перепады температур могут вызвать растрескивание штампа, расслоение, растрескивание в результате пассивирования штампа, деформацию межсоединений и растрескивание герметика. Удар применяется путем циклического погружения образцов в подходящие жидкости, поддерживаемые при заданных температурах. Испытание завершается после того, как желаемое количество циклов было завершено, обычно с последним погружением в холодную ванну с «самым высоким напряжением».Жидкости должны быть химически инертными, стабильными при высоких температурах, нетоксичными, негорючими, маловязкими и совместимыми с материалами упаковки. Перед измерениями образцы нагревают до комнатной температуры. Конечные испытания включают электрические измерения и проверку на наличие механических повреждений.

Циклическое испытание мощности и температуры. Целью этого испытания является воздействие на образцы наихудших температурных условий во время работы. Сбои, как правило, наблюдаются при испытании на циклическое изменение температуры.Испытательная камера аналогична той, которая используется для циклического изменения температуры, за исключением того, что предусмотрены монтажные гнезда с электрическими вводами для приложения смещения к испытательным устройствам. Питание может включаться и выключаться, с синхронизацией с температурным циклом или без таковой. Необходимо провести электрические измерения для проверки функциональности и параметрических ограничений, а также визуальный осмотр для обнаружения механических повреждений.

На серьезность испытания может влиять температура, при которой остаточные напряжения равны нулю.Остаточные напряжения вызваны изменениями температуры во время процесса инкапсуляции, в частности, от температур отверждения и стеклования до комнатной температуры. Остаточные напряжения равны нулю при температуре стеклования ( T г ) герметика, которая находится в диапазоне 150–180 ° C или выше. При испытании на изменение температуры нижний предел температуры, который дальше от температуры стеклования, должен контролировать строгость испытания. Распределение и величина остаточных напряжений могут быть изменены из-за набухания герметика из-за влажности.

Поскольку успешным является испытание, при котором отказов не происходит, всегда возникает вопрос, были ли применены соответствующие напряжения и их уровни для адекватного испытания продукта. Также неизвестно, едва ли выдержал продукт, и в этом случае возникает вопрос относительно запаса надежности, или же продукт прошел бы гораздо более тяжелые испытания, и в этом случае продукт может быть перепроектирован. Также стоит вопрос о связи результатов испытаний с условиями эксплуатации и производительностью.По этой причине некоторые заказчики уделяют больше внимания достигнутой надежности в полевых условиях и оставляют на усмотрение поставщика разработку и реализацию приемлемого плана.

Термический шок

Весь глоссарий

Когда резкие перепады температуры вызывают изменения размеров, керамика часто выходит из строя из-за своей хрупкости. Тем не менее, некоторые виды керамики обладают высокой прочностью.

Детали

Термический удар относится к напряжениям, возникающим в керамике в результате изменения объема, связанного с резкими перепадами температуры.Налив горячего кофе в чашку — классический пример, это легкий тепловой шок, характерный для повседневного использования, почти любой тип глиняного продукта может выдержать это (если только внутренние напряжения уже не присутствуют, например, чрезмерно сжатая глазурь, просто нужен спусковой крючок чтобы сломать кусок). Поместить замороженную запеканку в горячую духовку — гораздо более напряженный сценарий, все знают, как важно использовать для этого специальную керамику или стекло. Воздействие открытого огня на керамическую сковороду приводит к еще более резкому изменению температуры, немногие продукты выдерживают это.

Обожженная керамика не выдерживает термического удара почти так же, как другие материалы, такие как сталь, пластик, дерево и т. Д. Керамика тверда и устойчива к истиранию, но она хрупкая и легко создает трещины. Обычными керамическими материалами, которые имеют низкое тепловое расширение или придают химический состав, полезный при обжиге продуктов с низким коэффициентом расширения, являются петалит, кордиерит, молохит, пирофиллит, муллит, тальк, сподумен, циркон. Одна компания, продающая такие продукты, классифицирует их под зонтиком: термические и шоковые.

Выживание при термическом стрессе может принимать различные формы. Если керамика просто не расширяется при нагревании и охлаждении в диапазоне температур, в котором создается напряжение, она, конечно, не разрушится (даже если она может иметь большое расширение в других диапазонах температур). Или материалы, которые обычно могут треснуть, сопротивляются этому, потому что объект, сделанный из них, имеет достаточно тонкие стенки, гладкую поверхность и ровное поперечное сечение без каких-либо резких контуров (они отрицают, что трещины являются местом возникновения).Другая стратегия — убедиться, что тепловое расширение глазури дополняет тело. Когда тела обжигаются до высокой степени остеклования, они становятся более хрупкими, таким образом, механизм предотвращения теплового удара может заключаться в том, чтобы просто обжечься ниже, создавая тело меньшей плотности. Или, если микроструктура материала имеет много пор и агрегатных зерен, они будут действовать как ограничители микротрещин, что означает, что субстрат материала будет развивать устойчивость к тепловому удару, который является продуктом сети трещин внутри (в целом с этим связана потеря силы, но иногда это можно терпеть).Интересным примером этого является терракотовая посуда, сделанная коренными народами всего мира. Открытая пористая природа субстрата, которая является продуктом очень низкой температуры обжига, во многих случаях дает ему способность выдерживать даже открытое пламя. Конечно, туземцы, использующие эти сосуды, знают, что обратная сторона этого состоит в том, что посуда имеет очень низкую механическую прочность и не может быть покрыта глазурью, но они принимают этот компромисс (фактически во многих случаях они глазируют ее с использованием соединений свинца).

Керамические подложки обычно содержат большое количество кварца, и кварцевые зерна подвержены сильному расширению и сжатию из-за инверсий кварца и кристобалита.Таким образом, если приложение требует стойкости к тепловому удару в этих диапазонах температур, тело не должно иметь нерастворенных зерен кварца в матрице. Похожая ситуация с глиноземом. Он тоже тугоплавкий, но не обладает хорошей термостойкостью при более высоких температурах (тогда как при более низких — лучше).

Разрушение при тепловом ударе может принимать различные формы. Если типичный стекловидный фарфор подвергнуть воздействию открытого пламени, он просто взорвется на осколки. По мере повышения их сопротивления они могут просто расколоться пополам.Или они могут треснуть, издавая характерный звонкий звук, но при осмотре эта трещина не видна (но они потеряют характерное кольцо при ударе металлическим предметом). Некоторые обожженные керамические изделия могут выдерживать множество последовательных термических ударов, но со временем они постепенно ослабевают и в конечном итоге выходят из строя. Некоторые материалы, которые могут выдержать резкое нагревание, не работают при резком охлаждении. Обычно это происходит, когда изделие покрыто глазурью. Обычно напряжения, возникающие при усадке глазури перед нижележащим телом, вызывают растрескивание глазури (так называемое растрескивание), но трещины не распространяются по телу.

Достаточно легко проверить керамические изделия на их способность противостоять тепловому удару, которому они могут подвергнуться. Примером может служить тест «кипящая вода: ледяная вода» или тест «ледяная вода при 300 ° F».

Связанная информация

Дрожь — это не просто проблема глазури с Terra Cotta

Треснули терракотовые кружки с низким огнем. Почему? Белая глазурь подвергается сжатию, ее тепловое расширение слишком низкое (из-за этого она еще и отрывается от края). По мере охлаждения изделия в печи сначала затвердевает толстый слой белой глазури.По мере охлаждения тело сжимается (термически) быстрее, чем глазурь. Сдавливает глазурь и растягивает тело. В какой-то момент (например, последние стадии охлаждения печи, термическое напряжение во время использования) корпус трескается, чтобы снять напряжение (обратите внимание, как белая глазурь раздвигает трещины). Ни корпус, ни глазурь не виноваты, в данном случае они просто сделаны разными производителями и несовместимы по тепловому расширению. Одним из решений было бы смешать его с белой глазурью, которая трескается (противоположная проблема).Или вы можете добавить в глазурь немного нефелинового сиенита, чтобы увеличить ее тепловое расширение (может быть, 10% от сухой массы).

Огнеупорный корпус, испытываемый на тепловой удар. Это шутка?

Рекомендуемый рецепт огневой посуды с уважаемого сайта (равные части грога 35 меш, талька и шариковой глины). Хорошо смотрится на бумаге, но смешайте, чтобы сделать сюрприз. Текстура до смешного грубая. В подобных рецептах часто используются огненные глины и шаровые глины, но они имеют высокое содержание кварца (в таком испытании сосуд из шаровой глины может легко выйти из строя за 5 секунд).Но этот сохраняется на отметке 90 секунд. Либо это? В то время как куски фарфора разрушаются с эффектным треском летящих осколков, эти открытые пористые тела терпят неудачу тихо (обратите внимание на трещину, поднимающуюся к краю от пламени). Было намерение создать кристаллы кордиерита (причина появления талька), произошло это или нет, сказать сложно. Но с пористостью 12,5% будет трудно справиться. С другой стороны, вы, вероятно, продолжите использовать этот сосуд, несмотря на трещину.

Кружка из керамики лучше переносит термические удары, чем каолин или шариковая глина

Они стреляют по конусу 10R.Каолиновая чаша слева пережила 2 секунды! Шарик рядом с ним: 4 секунды. Глина Хелмера (галлуазит / каолин) рядом с этим: 8 секунд. Белый керамогранит: 14 секунд. Коммерческая кружка из керамогранита может просуществовать 50 секунд или даже больше. Устойчивость к тепловому удару — сложный предмет. Конечно, важны размер, толщина и контур посуды. Но играют роль многие другие факторы: содержание и размер кварцевых частиц, степень зрелости, тепловое расширение матрицы, однородность матрицы, наличие и подгонка глазури, внутренняя структура минералов (если посуда не стекловидная). , размер и форма их частиц, наличие и тип агрегата (или грога), хрупкость матрицы и многое другое.

Разрушение при термическом ударе в сырой шаровой глине намного хуже, чем в материале 100 меш

Чашка слева — сырая, неотшлифованная, шариковая глина (Plainsman A2, обожженная до конуса 10). Он раскололся под пламенем всего за 4 секунды. Версия с 200 мешами справа продержалась 14 секунд (она сломана, потому что я ее уронил). Похоже, что более крупные частицы кварца в материале слева придают гораздо меньшее сопротивление разрушению при тепловом ударе.

Термошоковый каолин, шаровая глина, галлуазит и фарфор

Слева направо (все обстреляны в конусе 10): чистый каолин размером 200 меш, остеклованный на конусе 10, раскололся за две секунды.Далее идет более тугоплавкая шарообразная глина размером 42 меш, она вышла из строя за четыре секунды. Тугоплавкий галлуазит / каолин разрушился за восемь секунд. Белый глазурованный керамогранит вышел из строя за 14 секунд.

Кривая дилатометра стекловидного фарфора (красный) по сравнению с керамическим корпусом

Зона 500-600C представляет собой альфа-бета-инверсию кварца. Обратите внимание, что стекловидное тело там испытывает более сильное расширение. Но в области инверсии кристобалита 100-270C керамогранит претерпевает гораздо более быстрые изменения (особенно в зоне 100-200C).Эта информация влияет на то, как товар будет обновляться в процессе производства, чтобы избежать взлома (замедления в этих двух зонах). Кроме того, такая керамическая посуда не подойдет для корпуса посуды. Фотография любезно предоставлена ​​AF

Тело же, глазурь, толщина, обжиг. Тот же термический шок. Только плитка сошла с ума?

Почему стало повальным увлечение глазурью на плитке? Это вдвое больше толщины стенок кружки. Таким образом, при закалке в ледяной воде (тест BWIW) возникает больший градиент между горячей внутренней частью глины и быстро охлаждающейся поверхностью.

Фарфор тверже, но терракота лучше противостоит термическому удару!

Эта терракотовая чашка (в центре) покрыта прозрачной глазурью G2931G (на основе улексита) и обстреляна конусом 03. Она выдерживает 30 секунд под прямым пламенем о боковую стенку и раскаливается докрасна до того, как произойдет разрушение (неглазурованная также сохранилась 30 секунд). секунд, только треснул, не сломался). Фарфоровая кружка (Plainsman M370) покрыта лаком G2926B, выдержала 15 секунд (хотя и намного тоньше).Фарфор намного плотнее и прочнее, но пористость фаянса явно намного лучше выдерживает термические удары. На самом деле он на удивление прочный.

Терракота и удивительный термоудар

Эта терракотовая чашка покрыта прозрачной глазурью G2931G (на основе улексита) и обстреляна конусом 03. Она выдерживает 25 секунд под прямым пламенем о боковую стенку до образования трещины. Обычный фарфор и керамика выдерживают 10 секунд. Супер стекловидный фарфор 5 секунд.В этом преимущество фаянса. Внезапные изменения температуры вызывают локальное тепловое расширение, которое вызывает растяжение и сжатие, которые легко растрескивают большую часть керамики. Но пористая природа фаянса намного лучше его впитывает. Во время первоначального тестирования я обнаружил, что у глазурованной фаянса лучшие характеристики (по сравнению с неглазурованной), но в более поздних тестах они оказались довольно похожими. Тест TSFL на плитках одинакового размера может использоваться для регистрации более точных результатов.

Дымовая щель

Пример трещины в углублении в плоской фарфоровой чаше с глубоким конусом 6.Чаша имеет широкое дно, опускающееся на полку, поэтому во время обжига между стенками и основанием существует перепад температур. Эта разница в температуре превращается в напряжение, потому что это означает, что разные части изделия испытывают разные тепловые сжатия при охлаждении в печи.

Полка глиноземной печи, треснувшая во время обжига

Это связано с его неспособностью выдерживать перепады температур по ширине. Типичный спеченный оксид алюминия является тугоплавким, но он не устойчив к термическому удару, как пластинчатый оксид алюминия.Внутренняя часть полки была защищена от поднимающегося тепла из-за этого тяжелого медленно поднимающегося сосуда с кальцимином наверху. Момент трещины был настолько драматичным, что, несмотря на вес наверху, полка разлетелась на части, оставив 4 части с зазором в дюймах, разделяющим их.

Можно ли делать вещи из циркопакса? да.

Только 3% Veegum пластифицирует Zircopax (силикат циркония) настолько, что вы можете формировать все, что захотите. Он даже более чувствителен к пластификаторам, чем кальцинированный оксид алюминия, при высыхании очень плотный, а усадка довольно низкая.Циркон очень тугоплавкий (имеет очень высокую температуру плавления) и имеет низкое тепловое расширение, поэтому он полезен для изготовления многих вещей (низкое тепловое расширение, однако, не обязательно означает, что он хорошо выдерживает термический удар). Конечно, вам понадобится печь, способная работать при гораздо более высоких температурах, чем типичные для керамики или фарфора, чтобы хорошо спекать ее.

Можно ли бросить циркопакс на гончарный круг? Да!

Эти тигли изготовлены из смеси 97% Zircopax (силикат циркония) и 3% Veegum T.Консистенция материала хороша для катания и изготовления плитки, но не настолько пластична, чтобы бросать очень тонко (так что в следующий раз я бы попробовал 4% Veegum). Для обезвоживания гипсовой биты требуется много времени. Но это не похоже ни на что, что я мог бы сделать из любого другого материала. Они невероятно тугоплавкие (при обжиге по конусу 10 они выглядят как бисквитный фарфор). Однако у меня были смешанные результаты по устойчивости к тепловому удару.

Улучшает ли добавка грога стойкость к тепловому удару?

Ваш браузер не поддерживает видео в формате MP4.

Пиракс (пирофиллит) — минерал с очень низким тепловым расширением. Само собой разумеется, что если мы сможем максимизировать его процентное содержание в теле и не обжечь тело до точки, которая изменяет кристаллическую структуру, оно будет устойчиво к термическому удару и растрескиванию. С этой целью я смешал его только с каолином (шариковая глина добавила бы немного кварца, который увеличил бы тепловое расширение) и сделал детали методом скользящего литья. Я выстрелил им в конус 2 (после того, как обнаружил, что у конуса 4 ударопрочные свойства начинают снижаться).Как видно из видео, добавление грога вредит производительности! Чем выше пиракс, тем лучше. Подойдет ли это для полок печи? Да!

Ссылки

Глоссарий Дантинг
Дантинг обычно относится к трещинам от обжига, которые возникают в керамической посуде при ее охлаждении в печи. Причина — вообще неровное сечение или слишком быстрое охлаждение.
Глоссарий Безопасная еда
Среди гончаров растет осведомленность о безопасности глазурей для пищевых продуктов.Скептически относитесь к заявлениям гончаров о безопасности пищевых продуктов, которые не могут объяснить или продемонстрировать почему.
Глоссарий Можно мыть в посудомоечной машине
Безопасность в посудомоечной машине имеет большое значение для керамической посуды, особенно если посуда была импортирована или изготовлена ​​небольшой компанией или гончаром.
Глоссарий Кварцевая инверсия
В керамике это относится к внезапному изменению объема частиц кристаллического кварца, которые испытывают при прохождении вверх и вниз через 573C.С этим часто связаны обожженные трещины.
Глоссарий Кристобалит инверсия
В керамике кристобалит представляет собой форму (полиморф) кремнезема. Во время обжига частицы кварца в фарфоре могут превращаться в кристобалит. Это влияет на тепловое расширение обожженной матрицы.
Глоссарий Сумасшествие
Безумные керамические глазури имеют сеть трещин. Понимание причин — наиболее практичный способ ее решения.В 95% случаев решение заключается в регулировке теплового расширения глазури.
Глоссарий Витрификация
Термин «застеклованный» относится к обожженному состоянию куска фарфора или керамики. Стеклокерамическая посуда была обожжена на достаточно высокой температуре, чтобы сделать ее очень прочной, твердой и плотной.
Глоссарий Терракотовый
Термин Terra Cotta может относиться к процессу или виду глины. Терракотовые глины с высоким содержанием железа доступны почти повсюду.Хотя они остекловываются при низких температурах, их обычно обжигают при более низких температурах и покрывают цветной глазурью.
URL http://www.astm.org/Standards/C554.htm
ASTM C554 — Метод испытаний на устойчивость к образованию трещин на термический удар
Тесты Отказ от теплового удара
Тесты 300F: испытание на образование трещин в ледяной воде

Тони Хансен


https: // digitalfire.com, Все права защищены.
Политика конфиденциальности

Что такое тепловой удар? — Определение из Corrosionpedia

Что означает термический шок?

Термический удар — это изменение температуры, вызывающее растяжение материала. Это часто вызывает разрушение материала и чаще всего встречается в хрупких материалах, таких как керамика.

Это процесс, который происходит внезапно при резком изменении температуры от горячей к холодной или наоборот.Это чаще всего встречается в материалах со слабой структурой, а также в материалах с плохой теплопроводностью.

Corrosionpedia объясняет термический шок

Изменение температуры всегда вызывает расширение или сжатие материала. Если материал имеет высокую теплопроводность (например, металлы), физическое изменение размера будет довольно равномерным. Если это сопровождается прочным материалом, устойчивым к растяжению, то тепловой удар маловероятен.

Однако на таких материалах, как керамика, стекло, камни и другие, вероятно возникновение теплового удара. Эти материалы имеют плохую теплопроводность, что приводит к их неравномерному нагреву или охлаждению, что, в свою очередь, заставляет их расширяться или сжиматься по-разному.

Вот несколько примеров теплового удара:

  • Лед в более горячей жидкости расколется, так как вода (жидкая или твердая) плохо проводит тепло. Лед в жидкости внезапно нагревается и расширяется с разной скоростью.
  • Камни, содержащие штаммы руды, рядом с источником тепла, например костром, будут неравномерно охлаждаться при попадании брызг холодной воды. Изменение температуры приводит к неравномерному сжатию пород, что вызывает трещины.
  • Прокладки головки в двигателях внутреннего сгорания могут выйти из строя из-за растрескивания из-за теплового удара при внезапных изменениях температуры.

Температурный шок можно предотвратить с помощью:

  • Как избежать резких перепадов температуры
  • Повышение конструкционной прочности материала
  • Позволяет материалу более эффективно проводить тепло, вызывая более равномерное расширение или сжатие при изменении температуры.

Тепловой удар | База знаний APP

Термический удар — это процесс, при котором температурный градиент заставляет отдельные области материала по-разному расширяться, создавая нагрузку на материал.Как только напряжение превышает прочность материала, образуется трещина, которая начинает распространяться по материалу, пока материал не разрушится.

Типичный пример разрушения при тепловом ударе — треск кубиков льда, которые внезапно упали в стакан с теплой водой. Это происходит потому, что поверхность кубика льда нагревается намного быстрее, чем внутренняя часть.

Термический удар — это процесс, при котором температурный градиент заставляет отдельные области материала по-разному расширяться.Когда материал расширяется с разной скоростью в разных областях, внутри материала создается большое напряжение. Как только напряжение превышает прочность материала, образуется трещина, которая начинает распространяться по материалу, пока материал не разрушится.

Как избежать теплового удара

Чтобы избежать поломки из-за теплового удара, можно предпринять множество шагов. Например, градиент температуры можно уменьшить, увеличив теплопроводность материала или изменив температуру более медленно.Кроме того, материал можно изменить, уменьшив его коэффициент теплового расширения, увеличив его прочность, добавив остаточное напряжение сжатия, уменьшив его модуль Юнга или увеличив его ударную вязкость за счет притупления вершины трещины или отклонения трещины.

Материалы с сопротивлением

Некоторые материалы по своей природе более устойчивы к тепловому удару, чем другие. Например, боросиликатное стекло имеет пониженный коэффициент расширения и большую прочность, чем большинство других видов стекла, что позволяет ему достаточно хорошо выдерживать термический удар.Армированный углерод-углерод также очень устойчив к тепловым ударам, потому что графит имеет чрезвычайно высокую теплопроводность и низкий коэффициент расширения. Кроме того, углеродное волокно обладает очень высокой прочностью и достаточно хорошо отклоняет структурные трещины. Другой подход к уменьшению теплового удара используется в стеклокерамических материалах, таких как алюмосиликат лития (LAS). Эти материалы имеют пропорцию с отрицательным коэффициентом расширения. Таким образом, общий коэффициент расширения может быть снижен почти до нуля в широком диапазоне температур.

Испытания на термический удар

Испытания на термический удар обычно проводят, подвергая материалы воздействию низких и высоких температур в быстрой последовательности — обычно более 15 градусов Цельсия в минуту. Это ускоряет отказы, вызванные циклическим изменением температуры во время нормальной работы.

Примеры теплового удара

Типичный пример разрушения при тепловом ударе — треск кубиков льда, которые внезапно упали в стакан с теплой водой. Это происходит потому, что поверхность кубика льда нагревается намного быстрее, чем внутренняя часть.Лед менее плотный, чем жидкая вода, поэтому при нагревании внешней поверхности он сжимается и тает. Однако этот процесс практически не влияет на внутреннюю часть кубика льда. Различные слои меняются в объеме довольно быстро и вызывают огромное напряжение внутри кубика льда. Как только напряжение превышает прочность материала, кубик льда трескается. Кроме того, была выдвинута гипотеза, что знаменитая трещина в Колоколе Свободы возникла в результате теплового удара. После литья колпак охладился слишком быстро, поэтому материал оказался намного слабее, чем должен был быть.Поэтому при первом звонке в колокол возникла большая трещина, которая распространилась вверх по колоколу.

В приложениях, где будут присутствовать большие температурные градиенты или циклы, всегда важно учитывать коэффициент теплового расширения материала, который будет использоваться. Если он большой, то при проектировании системы всегда необходимо учитывать тепловой удар.

Нужны прочные опоры для труб, устойчивые к тепловым ударам?

СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ

ТЕПЛОВЫЙ УДАР

Тепловой удар возникает, когда твердое тело с однородной температурой T 0 внезапно вступает в контакт с жидкостью при другой температуре T f .Если твердое тело маленькое, можно предположить, что его температура останется постоянной во всем твердом теле, хотя со временем она будет меняться. Можно показать, что это изменение задается уравнением

(1)

где T — температура твердого тела в момент времени t, A и V — площадь поверхности и объем твердого тела соответственно, ρ — плотность, α — коэффициент поверхностной теплопередачи и c — удельная теплоемкость твердого тела. Вышеупомянутое уравнение может быть выражено в терминах чисел Био и Фурье, отметив, что V / A является линейным размером, который может быть обозначен как L,

(2)

где λ — теплопроводность твердого тела.

Когда внутренним сопротивлением твердого тела нельзя пренебречь, температура изменяется в зависимости от положения, а также времени и может быть представлена ​​как

(3)

Решения для простых геометрий можно найти у Хейслера (1947) и Шнайдера (1963). В случае одномерного теплового потока возможно аналитическое решение, но более общие случаи требуют численного анализа (см. Также Проводимость).

При наличии разницы температур внутри твердого тела возникают термические напряжения, величина которых возрастает по мере увеличения градиента температуры.Это может привести к пластической деформации или перелому. Рассмотрим простой пример, показанный на рисунке 1, системы, состоящей из трех стержней, прикрепленных к жестким поперечинам на концах. Если центральный стержень погружается в большую ванну с жидкостью с температурой Tf, и предполагается, что внутренним сопротивлением стержней можно пренебречь, температурная предыстория определяется уравнением (1), а тепловое напряжение равно

(4)

где β — коэффициент теплового расширения, E — модуль Юнга.

Рисунок 1.Термические нагрузки при простой сборке.

Таким образом, термическое напряжение зависит от чисел Био и Фурье. Аналогичная ситуация возникает, когда твердое тело имеет форму, скажем, толстой плиты, и в этом случае температура поверхности быстро повышается, приближаясь к температуре жидкости, в то время как остальная часть тела отстает. Возникающие в результате термические напряжения будут сжимающими на поверхности и растягивающими внутри тела.

Величина и пространственное распределение термических напряжений зависят от температурного поля, которое, в свою очередь, зависит от чисел Био и Фурье.Как правило, чем больше проводимость твердого тела, тем меньше градиент температуры и, следовательно, термические напряжения. Материалы с плохой теплопроводностью, такие как керамика, склонны к разрушению при тепловом ударе, в то время как хорошие проводники, такие как металлы, могут выдерживать более серьезные удары без каких-либо значительных вредных последствий.

См. Также Johns (1965) для расчета термических напряжений.

ССЫЛКИ

Heider, M. P. (1947) Температурные диаграммы для индукционного и постоянного нагрева, Trans.Являюсь. Soc. Мех. Англ. , 69, 227–36.

Шнайдер П. Дж. (1963) Графики температурного отклика.

Johns, D. J. (1965) Анализ теплового напряжения , Pergamon.

Список литературы
  1. Heider, M. P. (1947) Температурные диаграммы для индукционного и постоянного температурного нагрева, Trans. Являюсь. Soc. Мех. Англ. , 69, 227–36.
  2. Шнайдер, П. Дж. (1963) Графики температурного отклика.
  3. Джонс, Д.J. (1965) Анализ теплового напряжения , Pergamon.
Количество просмотров: 26721 Статья добавлена: 2 февраля 2011 г. Последнее изменение статьи: 9 февраля 2011 г. © Авторское право 2010-3921 К началу

Испытание на термический удар | Тестирование продукта

Зачем нам ваши личные данные?

Предоставляя свою личную информацию, например Имя, почтовый / электронный адрес и номер телефона позволяют Smithers предоставлять вам индивидуализированную информацию о наших услугах.Сюда могут входить приобретенные продукты, такие как рыночные отчеты и места для конференций, услуги тестирования или консалтинга, а также цифровые ресурсы, такие как официальные документы, веб-семинары и брошюры. Smithers стремится к тому, чтобы информация, которую мы собираем и используем, подходила для этой цели, и будет обрабатывать (собирать, хранить и использовать) предоставленную вами информацию в соответствии с действующими законами о защите данных. Компания Smithers будет стремиться поддерживать точность и актуальность вашей информации, сохраняя ее столько, сколько потребуется.

Как мы будем использовать ваши данные?

Обычно мы собираем личную информацию от вас только в том случае, если у нас есть ваше согласие на это, когда нам нужна личная информация для выполнения контракта с вами, предоставления контента или услуги, которую вы запросили, или когда обработка находится в наших законных интересах для продвижения услуг и / или продуктов по тестированию, консультированию, информации и соблюдению нормативных требований, предлагаемых Smithers.

Поделится ли Смитерс моими данными?

Компания-член Smithers может иногда передавать вашу личную информацию другой компании-участнику Smithers, в некоторых случаях за пределами Европейской экономической зоны.Компании-участники Smithers по соглашению между собой обязаны защищать такую ​​информацию и соблюдать применимые законы о конфиденциальности. Smithers не будет передавать вашу информацию, полученную в результате взаимодействия, без вашего согласия.

Как Smithers защитит мои данные и обеспечит их безопасность?

Smithers соблюдает строгие процедуры для обеспечения безопасности вашей личной и финансовой информации. Чтобы предотвратить несанкционированный доступ или раскрытие вашей информации, мы внедрили строгие процессы безопасности и передовые практики, чтобы гарантировать защиту вашей информации в Интернете.

Как долго Смитерс будет хранить мои данные?

Smithers будет хранить личную информацию, полученную от вас, если у нас есть постоянная законная потребность в этом. Smithers будет хранить вашу личную информацию только до тех пор, пока это необходимо для достижения целей, для которых мы ее собрали, и в соответствии с периодами времени, указанными в нашей Политике хранения данных.

Ваши юридические права на защиту данных

В любой момент, пока мы владеем или обрабатываем ваши личные данные, вы можете воспользоваться всеми правами, доступными вам в соответствии с действующим законодательством о защите данных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *