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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / space / 19177 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-11  |  3.4 KB
  1. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!uwm.edu!ogicse!das-news.harvard.edu!cantaloupe.srv.cs.cmu.edu!crabapple.srv.cs.cmu.edu!roberts@cmr.ncsl.nist.gov
  2. From: roberts@cmr.ncsl.nist.gov (John Roberts)
  3. Newsgroups: sci.space
  4. Subject: Shuttle tiles
  5. Message-ID: <C0q04z.KH9.1@cs.cmu.edu>
  6. Date: 12 Jan 93 02:14:56 GMT
  7. Article-I.D.: cs.C0q04z.KH9.1
  8. Sender: news+@cs.cmu.edu
  9. Distribution: sci
  10. Organization: National Institute of Standards and Technology formerly National Bureau of Standards
  11. Lines: 54
  12. Approved: bboard-news_gateway
  13. X-Added: Forwarded by Space Digest
  14. Original-Sender: isu@VACATION.VENARI.CS.CMU.EDU
  15.  
  16.  
  17. -From: gary@ke4zv.uucp (Gary Coffman)
  18. -Subject: Re: Let's be more specific (was: Stupid Shut Cost arguements)
  19. -Date: 11 Jan 93 15:48:12 GMT
  20.  
  21. -Shuttle designers... chose to use refractory silicates in the form of
  22. -tiles. These are very poor conductors of heat, you can place your bare
  23. -hand against one side of the tile while playing an oxy-acetylene torch
  24. -on the other and not notice a temperature rise. 
  25.  
  26. I think perhaps you mean a propane torch, or butane torch like Mary described.
  27. Pulling some numbers from the Rogers report and elsewhere, the leading
  28. edges of the Shuttle wings have to withstand heating up to 2750 F, and are
  29. made of layers of graphite cloth in a carbon matrix, with the outer layers
  30. chemically converted to silicon carbide. The upper fuselage, the coolest
  31. portion during reentry, is only heated to about 600 F. The Shuttle has 
  32. high-temperature and low-temperature ceramic tiles, which are described in
  33. this report as being "nearly pure glass" (I had thought they were silica),
  34. with nearly 90% of the volume being "air". The low-temperature ceramic tiles
  35. are are rated to 1200 F, and the high-temperature tiles to a higher value,
  36. but something below wing leading-edge temperatures.
  37.  
  38. While such temperature resistance is admirable, a properly-designed
  39. acetylene torch can heat a thermally isolated object to 6000 F (~ 3300 C).
  40. I wouldn't expect any trouble melting most ceramics - I've accidentally
  41. melted fire bricks that I was using as a backstop for acetylene welding.
  42.  
  43. >From the 1961 CRC handbook, here are some temperature ratings for ceramics
  44. and other materials:
  45.  
  46.   SAFE CONTINUOUS OPERATING TEMPERATURE / MELTING POINT
  47.      Material          C         F      /    C        F
  48.      --------        ----      ----        ----     ----
  49.      Porcelain       1195      2185     /  ....     ....
  50.      Alumina (84%)   1400      2550     /  ....     ....
  51.      Zircon          1455      2650     /  2500     4530
  52.      Silicon carbide 1510      2750     /  2295     4160 (volatilizes)
  53.      Silica          1620      2950     /  1670     3038
  54.      Alumina (96%)   1700      3100     /  ....     ....
  55.      Alumina (100%)  1950      3540     /  2050     3720
  56.      Zirconia        2316      4200     /  2680     4850
  57.      Magnesia        ....      ....     /  2800     5072
  58.      Titanium boride ....      ....     /  2900     5250
  59.      Thoria           ...      ....     /  3110     5630
  60.      Titanium carbide ...      ....     /  3125     5660
  61.      Tantalum nitride ...      ....     /  3440     6050
  62.      Tungsten         ...      ....     /  3370     6100
  63.      Zirconium carbide ..      ....     /  3520     6370
  64.      Graphite         ...      ....     /  3800     6870
  65.      Tantalum carbide ...      ....     /  3850     7025
  66.      Hafnium carbide  ...      ....     /  4160     7520
  67.  
  68. John Roberts
  69. roberts@cmr.ncsl.nist.gov
  70.