Многофазные газовые потоки для формирования полимерной оболочки на поверхности субмикронных частиц

• Автор: Файзуллин, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Сопоставительный анализ, выбор и обоснование способа формирования полимерной оболочки на поверхности субмнкронных частиц
1.1. Обоснование требований к свойствам полимерных (дисперсно-наполненных) материалов.
1.2. Анализ существующих подходов к получению наполненных полимерных материалов.
1.3. Способа формирования оболочки из полимерного материала на поверхности субмнкронных частиц.
1.4. Формализация требований к технологии формирования в газовом потоке полимерной оболочки на поверхности субмнкронных частиц.
1.5. Выводы по главе. Постановка задач диссертационного исследования
Глава 2. Газодинамический тракт для формирования полимерной оболочки на поверхности субмнкронных частиц.
2.1. Структура газодинамического тракта, требования к газодинамическому тракту.
2.2. Сопоставительный анализ структурных схем реализации газодинамического тракта замкнутого и проточного типа установок по получению субмнкронных частиц капсулированных полимерной оболочкой.
2.3. Дозирование материалов и формирование двухфазных потоков, диспергирование и ионизация частиц мономера и субмнкронных частиц в газовом потоке.
2.4. Сопоставительный анализ схем реализации и исследование камеры смешения методом вычислительной газодинамики. Полимеризация мономера на поверхности субмнкронных частиц.
2.5. Отделение субмнкронных частиц капсулированных полимерным материалом от неосажденных частиц мономера.
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Разработка, проектирование и проверка узлов экспериментальной установки
3.1. Принципиальная схема конструкции экспериментальной установки

3.2. Расчёт скоростей и расходов рабочего газа для проектирования газодинамического тракта экспериментальной установки.
3.3. Определение требований и расчет конструкционных элементов экспериментальной установки
3.4. Проверка узлов экспериментальной установки. Проверка качества смешения и турбулизации газовых потоков методом Р1V, проверка камеры диспергирования частиц наполнителя.
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Экспериментальные исследования способа формирования полимерной оболочки на поверхности субмикронных частиц.
4.1. Эксперимент по формированию полимерной оболочки на поверхности субмикронных частиц.
4.2. Результаты эксперимента и их обсуждение.
4.3. Области применения технологии капсулирования по средствам смешения многофазных газовых потоков заряженных частиц.
4.4. Рекомендации по получению субмикронных частиц кап-сулированных полимерной оболочкой.
Заключение
Список литературы
Введение
Актуальность работы. Полимерные материалы уже давно успешно используются в различных областях промышленности. Известно, что для изменения функциональных свойств полимерных материалов используют различные наполнители. Введение наполнителя в матрицу полимерного материала позволяет изменять физические свойства. Однако, на сегодняшний день существует проблема введения субмикронных (в том числе наноразмерных) наполнителей в полимерную матрицу. Различают два основных подхода к формированию модифицированного наполнителями полимерного материала: «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Суть подхода «снизу-вверх» к формированию полимерных композиционных материалов заключается в том, что полимерная матрица формируется вокруг частиц наполнителя, в отличии от подхода «сверху-вниз», когда частицы наполнителя вводят в полимерную матрицу. Кроме того, при применении подхода «сверху-вниз», имеются существенные ограничения, не позволяющие вводить в полимерную матрицу субмикронные частицы с равномерным распределением частиц по объему материала. Подход «снизу-вверх» позволяет получать композиционные материалы, наполненные субмикронными частицами наполнителя, с более равномерным распределением наполнителя в матрице.
Одним из способов формирования полимерного материала при помощи подхода «снизу-вверх» является нанесение полимерной оболочки на поверхность субмикронных частиц (или капсулирование полимерным материалом), происходит при смешении двух двухфазных потоков разноименно заряженных частиц. Способ запатентован, проведены оценки, подтверждающие возможность реализации способа, однако необходимо произвести экспериментальные работы по подтверждению теоретических основ способа, а также оценить параметры при которых возможно осуществить капсулирование материала в газовом потоке.
Поскольку способ ещё не был реализован, актуальным является разработка газодинамического тракта, который сможет обеспечить требования
2. Разработка структуры газодинамического тракта, обоснование и выбор его элементов.
3. Исследование газодинамического тракта экспериментальной установки для получения полимерной оболочки на поверхности субмикронных частиц во взаимодействующих многофазных газовых потоках. Экспериментальная проверка отдельных узлов газодинамического тракта.
4. Проведение экспериментальных исследования процессов во взаимодействующих многофазных газовых потоках при формировании порошков капсулированных полимерных материалов.