Gesamtemissionsgrad elektronenstrahlgerauhter Molybdänproben in Abhängigkeit von der Oberflächenrauhigkeit

Zusammenfassung

Das Strahlungsverhalten fester Stoffe hängt in hohem Maß von der Rauhigkeit der strahlenden Oberfläche ab. Über den quantitativen Zusammenhang zwischen dem Emissionsgrad und den geometrischen Größen zur Beschreibung von Profilen technischer Oberflächen ist noch wenig bekannt. Zur Untersuchung dieses Zusammenhangs und um ein Verfahren zu finden, mit dem sich reproduzierbare Oberflächenrauhigkeiten herstellen lassen, wurden Molybdänproben mit einer Elektronenstrahlschweißmaschine aufgerauht. Messungen des Gesamtemissionsgrads dieser Proben bei Temperaturen zwischen 1350 und 2250 K sowohl senkrecht zur Oberfläche als auch in Abhängigkeit von der Emissionsrichtung ergaben eine deutliche Systematik in der Abhängigkeit des Gesamtemissionsgrads von der Oberflächenrauhigkeit. Es wurden Emissionsgraderhöhungen bis auf 0,6 für gerauhte Flächen gegenüber 0,2 für eine polierte Oberfläche erzielt. Eine Zusammenstellung der Verfahren, die geeignet sind, die Oberflächenrauhigkeit zu messen, geht der Beschreibung der Rauhigkeitsmessungen an den untersuchten Proben voraus, denen ein zerstörungsfreies und ein Schliffbildverfahren zugrunde lagen. Die Berechnung des Gesamtemissionsgrads aus den ermittelten Rauhigkeitskenngrößen ergab Abweichungen zwischen 5% und 20% gegenüber den gemessenen Werten.