Методы и средства неразрушающего теплового контроля температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерных материалах

• Автор: Майникова, Нина Филипповна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 480 с. : ил.

Основные обозначения и аббревиатуры Введение

ГЛАВА 1 Методы и средства контроля структурных превращений в полимерных материалах

1.1 Структура полимеров. Структурные превращения

в полимерных материалах

1.2 Методы исследования структуры и структурных превращений в полимерных материалах. Сравнительный анализ методов
1.3 Методы и средства контроля температурозависимых теплофизических характеристик материалов

1.3.1 Методы контроля теплофизических характеристик материалов

1.3.2 Автоматизированные установки, приборы и информационно-измерительные системы теплофизического контроля
1.4 Современные аналитические методы решения краевых задач нестационарной теплопроводности

в областях с движущимися границами

1.5 Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2 Основы теории многомодельных тепловых методов неразрушающего контроля температурно-временных характеристик структурных превращений в полимерных материалах
2.1 Известные подходы к обработке экспериментальных данных при неразрушающем контроле температурозависимых теплофизических свойств

2.2 Исходные предпосылки применения теории многомодельных тепловых методов при неразрушающем контроле структурных превращений в полимерах
2.3 Основные положения многомодельных тепловых методов
2.4 Выводы и результаты
ГЛАВА 3 Теоретические обоснования методов неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах
3.1 Теоретические основы построения математических моделей нестационарного процесса теплопереноса
при нагреве и остывании
3.1.1 Математическая модель нестационарного процесса теплопереноса для измерительной схемы
с одним термоприемником 1
3.1.2 Математическая модель распространения тепла
в плоском полупространстве
3.1.3 Математическая модель распространения тепла
в сферическом полупространстве
3.1.4 Математические модели нестационарного процесса теплопереноса для измерительной схемы
с несколькими термоприемниками
3.2 Закономерности развития процесса теплопереноса с учетом множества состояния функционирования тепловой системы
3.3 Теоретические основы метода определения закона
движения границы фазового перехода
3.4 Выводы и результаты

ГЛАВА 4 Расчетные выражения и основные операции при реализации многомодельных методов неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах
4.1 Расчетные зависимости, реализуемые при неразрушающем контроле структурных превращений по модели плоского полупространства
4.2 Расчетные выражения, используемые при реализации метода неразрушающего теплофизического контроля структурных превращений в полимерных материалах по модели сферического полупространства
4.2.1 Стадия нагрева
4.2.2 Стадия остывания
4.3 Основные операции при реализации метода неразрушающего контроля структурных превращений в полимерных материалах
4.4 Оценка адекватности математических моделей плоского
и сферического полупространств реальным тепловым процессам
4.4.1 Модель плоского полупространства
4.4.2 Модель сферического полупространства. Стадия нагрева
4.4.3 Модель сферического полупространства. Стадия остывания
4.5 Расчетные зависимости, реализуемые ИИС при НК структурных превращений в ГТМ по методу, основанному
на регистрации скорости изменения температуры
4.6 Алгоритмы определения рабочих участков экспериментальных термограмм и оценки параметров математических моделей
4.7 Оценка погрешности определения теплофизических свойств ПМ по рабочим участкам термограмм вне зоны структурного перехода

воздействием на полимер электрических полей. Наблюдают эти процессы релаксации различными электрическими методами или методами, связанными с определением диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь. Методы магнитной релаксации связаны с воздействием на полимер магнитных полей. Наблюдают эти процессы релаксации методами ЯМР, ЭГЕР и др. [78, 79].
Методы структурной релаксации связаны с тепловым воздействием на полимер, например, при нагревании или охлаждении, с последующим наблюдением процессов релаксации теплофизическими методами. К ним относятся все методы, связанные с измерением теплоемкости, температуропроводности, тепловой активности, теплового расширения и теплопроводности [39-43]. Структурная релаксация также может наблюдаться в полимерах при исследовании малоугловым рентгеновским методом [37], методом рассеяния нейтронов, методами позитронной спектроскопии, бриллюэновского рассеяния и фотонной корреляционной спектроскопии, а также по температурным зависимостям динамического модуля упругости и скорости звука. Однако следует заметить, что для некоторых аморфных или аморфно-кристаллических полимеров чувствительность последних методов не всегда и не для всех релаксационных процессов бывает достаточна [10].
Большую группу методов наблюдения структурной релаксации составляют методы термостимулирования [10]. Сущность метода состоит в том, что при высоких температурах под воздействием силовых полей изменяют структуру полимера, которая при быстром понижении температуры замораживается. В дальнейшем полимер нагревают при отсутствии силовых полей, при этом наблюдается процесс структурной релаксации. Существуют также методы, в которых полимер подвергается воздействию различных видов излучений при низких температурах. После этого, при нагревании полимера наблюдается высвечивание (методы