Математическое моделирование ультразвукового измерения степени кристалличности каучуков

• Автор: Сотников, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 167 с. : ил.

1.1 Постановка задачи моделирования.

1.2 Структурная идентификация

1.3 Параметрическая идентификация

1.4 Теоретические предпосылки математического моделирования акустического измерения степени кристалличности полимеров

1.5 Цели и задачи исследования.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ КАУЧУКОВ

2.1 Применение принципа суперпозиции релаксационных

процессов в частично закристаллизованном полимере

2.2 Структурная идентификация математической модели ультразвукового измерения степени кристалличности каучуков
2.3 Выводы.
Глава 3. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ КАУЧУКОВ
3.1 Техника и методика экспериментальных исследований
3.2 Обработка экспериментальных данных.
3.3 Параметрическая идентификация модели.
3.4 Исследование свойств разработанной математической модели
3.5 Выводы.
Глава 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ КАУЧУКОВ В СИСЕМЕ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ПРОЦЕССОМ ДЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ.
4.1. Описание процесса декристаллизации каучуков.
4.2 Определение времени декристаллизации брикета каучука
4.2.1 Постановка и метод решения краевой задачи с фазовым переходом
4.2.2 Методика определения времени декристаллизации брикета каучука
4.2.3 Пример определения времени декристаллизации брикета каучука
4.3 Программная реализация математической модели ультразвукового измерения степени кристалличности каучуков.
4.4 Применение математической модели ультразвукового измерения степени кристалличности каучуков в контуре системы управления процессом декристаллизации.
4.5 Методика определения степени кристалличности образца каучука
4.6 Пример расчета экономического эффекта промышленного применения математической модели ультразвукового измерения степени кристалличности каучуков.
4.7 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Через узлы кристаллической решетки, в которых находятся атомы или группы атомов, можно в различных направлениях провести системы параллельных плоскостей. О рис. Векторы б0 и э показывают направление падающих и рассеянных лучей соответственно 1. Разность хода между лучами, отраженными от двух параллельных плоскостей ВЛ АВ 2ВА. X любое целое число, называемое порядком отражения угол между падающим и отраженным лучом равен . Для рентгеновского излучения X изменяется от 0,5 м до 2,5м, межплоскостные расстояния в кристаллической решетке с 1 Ю м. Рис. Если образец представляет собой монокристалл, то в результате дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решетке на помешенной за образцом фотопленке так, чтобы плоскость ее была перпендикулярна направлению падающего луча появляется система пятен точечных рефлексов, соответствующих отражениям от разных систем плоскостей точечная рентгенограмма. При использовании монохроматического рентгеновского излучения К для получения отражения от всех плоскостей монокристалла, образец вращают внутри полости, образованной фотопленкой, свернутой в цилиндр. Если образец состоит из беспорядочно ориентированных кристалликов, то на плоской пленке, расположенной за образцом, получается система кольцевых рефлексов, порошковая рентгенограмма, или рентгенограмма ДебаяШерера. При рассеянии рентгеновских лучей аморфным веществом, т. Положение рефлексов дает возможность, используя уравнение 1. Кроме того, существует специальная система приемов, позволяющая определить тип кристаллографической решетки и параметры элементарной ячейки. Однако часто рентгенограммы содержат недостаточную для этого информацию, и тогда при их расшифровке выясняют, удовлетворяет ли дифракционная картина некоторой заданной структуре решетки. Интенсивность рефлексов различного порядка позволяет судить о расположении атомов и групп атомов в узлах кристаллографической решетки. Ширина каждого рефлекса Д0 определяется степенью отклонения условий рассеяния от идеальных. Эти отклонения могут быть связаны со схемой прибора, некогерентностью излучения и т. Их можно учесть с помощью системы специальных поправок 5. Более существенным, особенно для полимерных кристаллов, является расширение рефлекса вследствие ограниченных размеров отдельных кристаллов и искажений кристаллографической решетки, вносимых разного рода дефектами. О 7 м. Задачу разделения эффектов, связанных с малыми О, и эффектов, определяемых дефектностью кристаллов, нельзя считать решенной, хотя для выяснения кристаллической структуры полимеров она имеет первостепенное значение. Трудность рентгенографического исследования полимеров, особенно эластомеров, заключается в том, что в образце всегда присутствует значительная доля аморфного материала или, иными словами, дефектность кристаллов очень велика, и собственно кристаллические рефлексы обнаруживаются на фоне рассеяния от аморфного материала, т. Первой задачей при обработке рентгенограмм полимеров является отделение кристаллических рефлексов от аморфного гало. Эта задача тесно связана с определением степени кристалличности по рентгенографическим данным. Определение степени кристалличности х основывается на сопоставлении рентгенограммы исследуемого образца с рентгенограммами эталона или на сопоставлении интенсивности кристаллических и аморфных рефлексов. Наиболее подробно измерение степени кристалличности этими методами проводилось для натурального каучука, дивинилового каучука СКД, полихлоропрена, полисилоксанов 1. Обычно при определении степени кристалличности х рентгеновским методом учитывается только доля полимера, входящего в бездефектную часть кристаллитов. Для таких каучуков, как изопреновый, хлоропрсновый, дивиниловый, максимально возможная степень кристалличности х определяемая по рентгенограммам, с учетом возможных ошибок составляет 0,,4 в зависимости от типа и регулярности каучука 1, 8. Самую высокую степень кристалличности среди каучуков имеют полисилоксаны для поли. Зная структуру элементарной ячейки и способ упаковки молекул в решетке, можно рассчитать плотность закристаллизованного полимера рк.