Автоматизация технологического процесса приготовления компонентов радиопоглощающего бетона с оптимизацией по электрофизическим характеристикам электропроводной фазы

• Автор: Илюхин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 272 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО БЕТОНА

1.1 Классификация радиопоглощающих материалов и состояние

их производства у нас в стране и за рубежом

1.1.1 Радиопоглощающий бетон.

1.2 Струюура радиопоглощающего бетона. Механизм поглощения электромагнитных волн

1.2.1 Структура радиопоглощающего бетона.

1.2.2 Электрические свойства заполнителя радиопоглощающего бетона

1.2.3 Электрические свойства цементного камня

1.2.4 Электрические свойства контактной зоны.

1.2.5 Механизм поглощения электромагнитных волн в радиопоглощающем бетоне.
1.3 Существующие методы промышленной технологии приготовления компонентов радиопоглощающего бетона
1.4 Промышленная технология изготовления радиопоглощающего бетона
1.5 Выводы и постановка задач исследования.
2. МЕТОДОЛОГИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО БЕТОНА
2.1 Анализ существующих методов подбора состава электропроводных композитных материалов
2.1.1 Экспериментальные методы.
2.1.2 Механические модели
2.1.3 Математические модели
2.2 Общее состояние дискретного дозирования компонентов бетонной смеси. Системы и устройства для автоматического многокомпонентного дозирования
2.2.1 Связное многокомпонентное дозирование и алгоритмы управления.
2.2.2 Обоснование выбора критерия оценки качества управления многокомпонентным дискретным дозированием
2.3 Выводы по разделу 2
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО БЕТОНА СО СВОЙСТВАМИ ПРОВОДЯЩЕЙ ФАЗЫ И Е ОБЪМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ
3.1 Теоретические и организационные основы построения математической модели электрофизических характеристик РПБ
3.2 Анализ методов расчета электрических полей
3.3 Математическое моделирование структуры радиопоглощающего бетона методом случайных упаковок.
3.3.1 Алгоритм моделирования структуры радиопоглощающего бетона.
3.3.2 Результаты моделирования
3.4 Математическая модель электрофизических характеристик радиопоглощающего бетона
3.4.1 Основы теорий эффективной среды и просачивания
3.4.2 Математическая модель для исследования критических концентраций композитных материалов.
3.5 Результаты моделирования электрофизических характеристик радиопоглощающего бетона
3.5.1 Сопоставление экспериментальных данных с данными, полученными при моделировании.
3.5.2 Исследование влияния различных факторов на электрофизические характеристики радиопоглощающего бетона
3.6 Связь гранулометрического состава заполнителя с критической концентрацией
3.7. Выводы по разделу 3
4 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ ОСНОВ ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ ДОЗАМИ КОМПОНЕНТОВ РПБ С УЧТОМ ОГРАНИЧЕНИЙ НА ДОПУСТИМЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ДОЗИРОВАНИЯ
4.1 Теоретический вывод закона управления дозами компонентов
с учетом ограничений на допустимые погрешности дозирования
4.2 Определение оптимальной очередности дозирования компонентов смеси
4.3 Взаимосвязь погрешностей связного дискретного дозирования и законов управления
4.4 Выводы по разделу 4
5.РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕГО БЕТОНА
5.1 Теоретические основы синтеза структуры автоматической системы приготовления компонентов радиопоглощающих бетонов.
5.2 Техническая реализация автоматической системы приготовления компонентов радиопоглощающих бетонов

5.3 Экспериментальная проверка автоматической системы приготовления компонентов радиопоглощающего бетона
5.3.1 Методика производственных испытаний
5.3.2 Результаты производственных испытаний
5.4 Выводы по разделу 5
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Применение РПБ позволяет значительно снизить расходы на радиолокационную маскировку объектов, поскольку выпуск элементов конструкций объектов с использованием РПБ можно наладить непосредственно в заводских условиях. Структура радиопоглощающего бетона. Основное отличие РПБ от известных композитных электропроводных материалов состоит в том, что в качестве токопроводящей добавки используются не сажевые наполнители, а размолотые продукты высокотемпературной обработки углей кокс пековый и др. Цементный камень, как обладающий ионным характером электропроводности, следует почти полностью исключить из общей проводимости композиции, поскольку его сопротивление на 6. Как было отмечено выше, РПБ представляет собой композитный материал, состоящий из, мелкодисперсного углерода, помещенного в цементную связку. В связи с этим РПБ можно отнести к гетерогенным материалам 2, 3 из двух компонентов с резко отличающимися друг от друга электрическими свойствами. Для рассмотрения процессов, происходящих в материалах данного типа при поглощении ими электромагнитной волны, необходимо проанализировать электрические свойства отдельных компонентов РПБ и всей композиции в целом. На рис. РПБ, где можно выделить несколько характерных участков 1 заполнитель углерод, 2 цементный камень, 3 контактная зона. Рис. Упрощнная модель макрообъма РПБ Рассмотрим свойства этих участков. Электрические свойства заполнителя радиопоглощающего
Важнейшей особенностью РПБ является наличие в нем электрохимически активного компонента углерода, который и формирует электрофизические свойства всей композиции. В композитном материале с углеграфито
вым наполнителем электропроводность осуществляется непрерывными проводящими цепочками, в которых расстояние между частицами не превышает Ют м. ПМ, ГГМ, ПМ, ПМ, ПМ и ПМЭ0 В ГОСТ , ТУ 0. Углерод имеет различные модификации от полупроводника графит до диэлектрика алмаз. Имеются промежуточные формы антрациты, уголь различной степени коксования и т. Наиболее полно разновидности углеродистых материалов изучены в 7, 8, свойства и структура в 1, 6, 1. Свойствами углеродистых материалов можно управлять путм изменения технологии термообработки, особенно в случае поликристаллических углеграфитов, обладающих повышенной воспроизводимостью характеристик в размолотом или диспергированном состоянии. Измельченный пековый кокс склонен к образованию твердых пространственных агрегатов. Особенно это свойство проявляется при затворении смесей РПБ водой. Значительное влияние на электрофизические характеристики РПБ оказывает дисперсность поликристаллических углеграфитов. Проведенные исследования
позволили регламентировать не только тонкость помола, но и величину удельной поверхности порошка и рекомендовать для. РПБ кокс пековый электродный по ГОСТ . Технический углерод обладает высокими показателями дисперсности и структурности, и получают его в гранулированном виде при термоокислительном разложении жидкого углеводородного сырья. Исследования показали, что вид и регулярность распределения агрегатов в композиции, способ их контактирования между собой оказывают основное влияние на электрофизические и физикомеханические характеристики резистивных материалов. Стабилизация электрофизических характеристик достигается применением различных наполнителей из переходных форм углерода, обладающих отрицательным коэффициентом сопротивления и относящихся к органическим полупроводникам. К последним относятся различные типы технического углерода в основном печных марок ПМ, ПМ, ПМ, ПМ, разработанные в х гг. Высокая коррозионная стойкость, низкая стоимость, способность образовывать развитую цепочечную структуру характеризуют значительное количество марок технического углерода. По отработанности технологии, характеристикам и экономическим соображениям для производства РПБ рекомендованы ПМ, ПМ, ПМ 4. Как показали исследования, наилучшим образом для РПБ подходят углеродосодержащие материалы с температурной обработкой выше С, как обладающие стабильностью электрического сопротивления и стойкостью к температурам до 0С. Одним из наиболее подходящих материалов является кокс пековый электродный поликристаллический углерод, продукт высокотемпературной при С обработки коксующихся углей. ГОСТ .