Разработка комплекса методов и исследование теплофизических свойств наполненных фторопластов

• Автор: Иванов, Василий Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 173 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПТФЭ И ЕГО КОМПОЗИЦИЙ
1.1. Общие сведения о теплофизических и физико-химических свойствах ПТФЭ и его наполнителей
1.2. Краткий обзор и выбор методов исследования теплофизических
характеристик наполнителей и наполненных фторопластов
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАПОЛНЕННЫХ
ФТОРОПЛАСТОВ
2.1.Устройство и работа базовой системы автоматизации
теплофизического эксперимента
2.2. Установка по определению теплофизических характеристик наполнителей
2.2.1.Описание метода
2.2.2.Функциональная схема установки и ее работа
2.2.3.Анализ инструментальных и методических погрешностей
2.3. Автоматизированный измеритель теплопроводности наполненных фторопластов
2.3.1. Описание метода
2.3.2. Градуировка измерителя
2.3.3. Описание рабочей программы измерителя теплопроводности ИТ-Х
2.4. Автоматизированный измеритель теплоемкости наполненных фторопластов
2.4.1. Описание метода
2.4.2. Градуировка измерителя
2.4.3. Описание рабочей программы измерителя теплоемкости
ИТ-С
2.5. Измеритель теплопроводности образцов в форме пластины
2.5.1. Теоретические основы метода
2.5.2. Функциональная схема и работа установки
2.6. Автоматизация печи для спекания полимерных образцов
2.6.1. Функциональная схема и работа печи
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАПОЛНЕННЫХ ФТОРОПЛАСТОВ И ИХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ
3.1. Зависимость теплофизических свойств мелко- и ультрадисперсных наполнителей от плотности и температуры
3.2. Зависимость теплофизических свойств наполненных фторопластов от температуры и концентрации наполнителей

ГЛАВА 4. РАСЧЕТНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАПОЛНЕННЫХ
ФТОРОПЛАСТОВ
4Л. Теплоемкости ПТФЭ и его композиций
4ЛЛ. Общая теория теплоемкости твердых тел
4Л .2. Особенности расчета теплоемкости линейных полимеров
4.2. Определение теплопроводности наполненных фторопластов на
основе теории обобщенной проводимости
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
Наполнители
Наполненные фторопласты

ВВЕДЕНИЕ
Для районов Крайнего Севера России, где события последнего времени привели к сокращению парка машин и механизмов, к трудностям со снабжением запчастями, увеличение срока их службы является особенно злободневной. Применение износо- и термостойких антифрикционных полимерных материалов позволяет резко увеличить срок службы различных машин и механизмов: автомобилей, тракторов, экскаваторов и т.д. Разрешению этой актуальной для Севера проблемы способствует также применение деталей с электропроводящими наполнителями, работающих при отрицательных температурах как саморегулирующиеся нагреватели в узлах трения горнодобывающей техники.
Особенный интерес с указанной точки зрения, представляют наполненные фторопласты, в частности, композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, позволяющие при использовании в узлах трения в несколько раз уменьшить потери на трение, увеличить длительность функционирования без смены смазки и значительно снизить расход горючего. Наполненные фторопласты могут также служить нагревателями, в том числе саморегулирующимися, т.е. способными функционировать без каких-либо внешних регуляторов подводимой энергии.
Для применения в деталях машин и в других устройствах политетрафторэтилену необходимо придать ряд свойств, которыми он не обладает. Распространенным путем модификации свойств ПТФЭ является введение наполнителей. Для этого, например, используются такие наполнители, как дисульфид молибдена или кокс. Воздействие наполнителей на свойства получаемого материала не является однозначным. Например, введение в ПТФЭ 20 % кокса более чем в 600 раз повышает износостойкость. Однако при этом увеличиваются коэффициент трения и жесткость. Поэтому создание компо-

Модуль УВВ-12 предназначен для управления измерительными модулями и для связи с внешним компьютером по интерфейсу Ш>232С (С2).
Постоянная часть программы, выполняемой модулем УВВ-12, записана в ПЗУ емкостью 8 Кбайт, изменяемая часть программы заносится в ОЗУ емкостью 8 Кбайт. Принятая с внешнего компьютера программа может быть записана ОЗУ и запущена с произвольного адреса. Специальная мониторная программа, находящаяся в ПЗУ, осуществляет загрузку программ в ОЗУ, их запуск, начальную установку при включении питания. В ПЗУ также находятся некоторая немодифицируемая часть программного обеспечения, используемого при измерениях и тестировании.
Для промежуточного хранения данных, передаваемых по интерфейсам, микропроцессор использует свободную от программ часть ОЗУ, а также ячейки собственного внутреннего ОЗУ.
Шина данных и адреса микропроцессора, а также соответствующие сигналы управления обменом выведены на разъем и образуют параллельный интерфейс, по которому осуществляется управление другими модулями. По интерфейсу могут адресоваться 128 8-ми битовых регистров.
Модуль УПИ-5 предназначен для измерения напряжения постоянного тока - от минус 2.0 до 2.0 В, от минус 0.2 до 0.2 В, от минус 0.02 до 0.02 В; предусмотрена возможность программного переключения поддиапазонов.
На плате модуля УПИ-5 расположены следующие функциональные узлы:
1) АЦП двойного интегрирования;
2) Устройство управления внешними коммутаторами.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) предназначен для измерения напряжения постоянного тока и построен по схеме АЦП двойного интегрирования. Цикл преобразования содержит три такта: интегрирование входного сигнала, обратное интегрирование опорного напряжения и такт подстройки нуля. Для подавления сетевой помехи время первого такта зада-