Ablaatio ( latinasta ablatio - poistaminen, eliminaatio) on massan poistamista kiinteän kappaleen pinnalta tämän pinnan ympärillä virtaavien kuumien kaasujen virtauksella [1] tai yleisemmin esineen materiaalin poistamista tai tuhoamista haihduttamalla . , lastuamista tai muita eroosioprosesseja . Esimerkkejä ablatiivisista prosesseista ovat avaruusalusten materiaali ilmakehän propulsiokäyttöön, meteoriidien tuhoutuminen ilmakehään palatessa , jää ja lumi glasiologiassa , biologiset kudokset lääketieteessä ja passiiviset palosuojamateriaalit .
Sähköablaatio on prosessi, jossa materiaalia poistetaan metallityökappaleesta pinnan karheuden vähentämiseksi .
Sähköablaatio tuhoaa korkean resistanssin oksidipinnat, kuten titaanin ja muut eksoottiset metallit ja seokset sulattamatta alla olevaa hapettumatonta metallia tai metalliseosta. Tämä mahdollistaa erittäin nopean pintakäsittelyn.
Tämä prosessi tarjoaa pintakäsittelyjä laajalle valikoimalle sekä eksoottisia että laajalti käytettyjä metalleja ja seoksia, mukaan lukien: titaani, ruostumaton teräs, niobium, kobolttikromi, inconel , alumiini ja monet laajalti saatavilla olevat teräkset ja seokset.
Sähköablaatiolla saadaan erittäin tehokas laadukas pintakäsittely reikiin, syvennyksiin sekä metalliaihioiden (osien) piilo- tai sisäpintoihin.
Tämä prosessi soveltuu lisäainevalmistusprosessilla valmistettuihin osiin, kuten 3D-tulostettuihin metalleihin. Nämä komponentit valmistetaan tyypillisesti karheustasoilla, jotka ovat selvästi yli 5-20 mikronia. Sähköablaatiolla voidaan nopeasti vähentää pinnan karheutta alle 0,8 mikroniin, jolloin jälkikäsittelyä voidaan käyttää massatuotannon pintakäsittelyyn.
Laserablaatioon vaikuttaa voimakkaasti materiaalin luonne ja sen kyky absorboida energiaa, joten ablaatiolaserin aallonpituudella tulee olla pienin absorptiosyvyys. Vaikka tällaisilla lasereilla voi olla pieni teho, ne voivat tarjota suurimman tehotiheyden.
Avaruusalusten suunnittelussa ablaatiota käytetään sekä mekaanisten osien ja/tai hyötykuormien jäähdyttämiseen että suojaamiseen, jotka muuten vaurioituisivat erittäin korkeissa lämpötiloissa. Kaksi pääsovellusta ovat lämpösuojat planeetan ilmakehään avaruudesta saapuville avaruusaluksille ja rakettimoottorien suuttimien jäähdytys . Esimerkkejä ovat Apollo-komentomoduuli , joka suojeli astronauteja ilmakehän paluulämmöltä , ja Kestrel [ toisen vaiheen rakettimoottori , joka on suunniteltu käytettäväksi yksinomaan avaruuden tyhjiössä, jossa jäähdytys konvektiolla ei ole mahdollista.
Yleensä ablatiivinen materiaali on suunniteltu siten, että lämmön siirtämisen sijaan avaruusaluksen rakenteeseen vain materiaalin ulkopinta kantaisi suurimman osan lämpövaikutuksesta. Ulkopinta hiiltyy ja palaa - mutta melko hitaasti, vain vähitellen paljastaen uuden tuoreen suojaavan materiaalikerroksen alla. Ablaatioprosessin aikana syntyneet kaasut kuljettavat lämpöä pois avaruusaluksesta, eikä se koskaan tunkeudu pintamateriaaliin, joten niiden suojaamat metallit ja muut herkät rakenteet pysyvät turvallisessa lämpötilassa. Kun materiaalin pinta palaa pois ja haihtuu ilmakehään, jäljelle jäänyt kiinteä materiaali jatkaa aluksen eristämistä jatkuvalta lämmöltä ja tulistettuilta kaasuilta. Ablatiivisen kerroksen paksuus lasketaan siten, että se riittää tasoittamaan lämpenemisen, jota se kohtaa tehtävänsä aikana.
On olemassa kokonainen avaruustutkimuksen ala , mukaan lukien uusien paloa hidastavien materiaalien etsiminen parhaan ablatiivisen suorituskyvyn saavuttamiseksi; Tämä ominaisuus on kriittinen avaruusalusten matkustajien ja hyötykuormien suojaamiseksi liialliselta lämpörasitukselta [2] . Samaa tekniikkaa käytetään joissakin passiivisissa palontorjuntasovelluksissa joissakin tapauksissa samat toimittajat tarjoavat erilaisia versioita tällaisista palonestoaineista , osa ilmailuteollisuudelle ja osa rakenteelliseen palosuojaukseen .
Biologinen ablaatio on biologisen rakenteen tai toiminnallisuuden poistamista.
Geneettinen ablaatio on toinen termi geenin vaimentamisesta , jossa geenin ilmentyminen poistetaan muuttamalla tai poistamalla geneettistä sekvenssitietoa . Soluablaatiossa populaation tai viljelmän yksittäiset solut tuhoutuvat tai poistetaan. Molempia prosesseja voidaan käyttää kokeellisena työkaluna, esimerkiksi mutaatiokokeissa [3] .