Совершенствование технологических режимов отверждения заготовок деталей из органопластиков под действием СВЧ излучения

• Автор: Гузева, Татьяна Александровна
• Шифр специальности: 05.02.07, 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРЕДПОСЫЛКИ ПОСТРОЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТВЕРЖДЕНИЯ ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ ИЗ ОРГАНОПЛАСТИКОВ

1.1. Полимерные композиционные материалы в машиностроительных конструкциях

1.2. Методы отверждения связующего в полимерных композиционных материалах и преимущества СВЧ-нагрева

1.3. Опыт математического моделирования СВЧ-нагрева диэлектриков

1.4. Методы определения теплофизических и электрофизических характеристик полимерных

композиционных материалов

1.5. Методы и средства измерения температуры в деталях из композиционных материалов при термообработке СВЧ излучением
1.6. Структура технологического процесса и показатели
качества
Выводы по главе
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ ПРИ СВЧ-НАГРЕВЕ
2.1. Содержательная постановка задачи СВЧ-нагрева заготовки детали из полимерного композиционного материала
2.2. Физическая и математическая модели СВЧ-нагрева заготовки детали из органопластика

2.3. Программная реализация и условия моделирования
2.4. Определение характеристик композиционного материала, необходимых для тепловых расчетов
2.5. Результаты численного моделирования СВЧ-нагрева
заготовки и их анализ
2.6. Прогнозирование режимов термообработки заготовки натурной композитной детали с помощью микроволнового излучения
2.7. Моделирование прогрева заготовки детали с датчиком
температуры
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ С ОТВЕРЖДЕНИЕМ СВЯЗУЮЩЕГО В КОМПОЗИТНЫХ
ДЕТАЛЯХ ПРИ НАГРЕВЕ СВЧ ИЗЛУЧЕНИЕМ
3.1. Экспериментальные образцы
3.2. Технология получения малоразмерных образцов
3.3. Измерение температуры экспериментальных образцов при СВЧ-нагреве
3.4. Технология получения натурных изделий
3.5. Микроструктурные и механические характеристики образцов органопластика, прошедших термообработку СВЧ излучением
3.6. Ожидаемые преимущества натурных изделий из
органопластика по сравнению с аналогами
3.7. Преимущества разработанной технологии отверждения
полимерного связующего в заготовках деталей
Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ МИКРОВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Методика прогнозирования параметров технологического процесса с помощью численного моделирования
4.2. Методика проведения технологического эксперимента по ускоренному отверждению полимерного связующего в заготовке композитной детали под действием микроволнового
излучения
4.3 Методика управления технологическим процессом отверждения полимерного связующего при микроволновой обработке
4.4. Методика микроструктурного анализа композиционных материалов в деталях, обработанных микроволновым излучением
4.5. Рекомендации по практическому применению СВЧ-нагрева для ускоренного отверждения связующего трубчатых
заготовок деталей из органопластиков
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

необходимо исключить возникновение в зоне подключения термопар больших градиентов температуры, конвективных и радиационных тепловых потоков.
Для термометрии экспериментальным путем подобраны пары металлов, которые обладают высокой термо-ЭДС, временной стабильностью, устойчивостью к воздействию внешней среды. Наибольшее распространение получили пары металлов «хромель-алюмель», «медь-константан», «железо-константан», «платина-платина/родий», «вольфрам-рений». Значения термо-ЭДС этих термопар табулированы [87]. Сложились рациональные области использования термопар различных типов. Термопары «хромель-алюмель» (тип К) дешевы, имеют высокую чувствительность и стабильность, работают вплоть до 1300°С в окислительной или нейтральной атмосфере. Термопары «железо-константан» (тип I) могут работать в вакууме, восстановительной или инертной атмосфере при температурах до 500°С. Для особо ответственных измерений при температурах до 1500°С в окислительной, нейтральной среде и вакууме применяют термопары «платина-платина/родий» (тип Б или Я).
Принцип действия термисторов основан на эффекте изменения электрического сопротивления материала под воздействием температуры [87]. Обычно термисторы изготавливают из неорганических материалов, как правило, оксидов различных металлов. Температурные характеристики термисторов зависят от конкретной модели прибора и области его применения. Основными достоинствами термисторов являются: дешевизна, высокая чувствительность, малые размеры и вес, позволяющие создавать датчики с малым временем отклика. К недостаткам можно отнести высокую нелинейность, ограничивающую их использование в узком температурном диапазоне. Использование термисторов так же ограничено в диапазоне низких температур.
Термисторы могут быть подключены к модулям АЦП/ЦАП по трехпроводной и по двухпроводной схеме. Двухпроводная схема подключения