Интенсификация процессов отверждения изделий из полимерных композитов на основе автоматизированного контроля и коррекции технологических режимов

• Автор: Дмитриев, Олег Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 610 с. : ил.

ГЛАВА 1. Полимерные композиционные материалы как объект исследования. ПКМ. Обзор математических методов выбора и оптимизации режимов отверждения изделий из ПКМ. Моделирование и исследование процесса отверждения ПКМ . Математическое описание теплового процесса отверждения термореактивных композитов. Методы и установки для исследования теплофизических, кинетических и реологических характеристик композитов при отверждении . Анализ методов решения обратных задач теплопроводности по определению ТФХ и мощности тепловыделений. Анализ методов исследования кинетики отверждения ПКМ . ПКМ. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОТВЕРЖДЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ СВЯЗУЮЩИХ . ПКМ. Основные выводы и результаты. ГЛАВА 3. МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОТВЕРЖДЕНИЯ КОМПОЗИТОВ . Оптимальные условия исследования и математическая модель организации эксперимента для определения ТФХ, мощности тепловыделений, кинетических и реологических характеристик при отверждении ПКМ.


Согласно рассмотренным в первой главе технологиям и особенностям получения крупногабаритных толстостенных изделий из композитов в химикотехнологическом процессе отверждения можно выделить три основных взаимосвязанных процесса массоперенос, теплоперенос и химическое превращение в зависимости от перерабатываемых материалов это отверждение, вулканизация, полимеризация, поликонденсация и др Кроме того, при химическом превращении могут протекать такие процессы как выделение низкомолекулярных летучих компонентов реакций и накопление внутренних напряжений, вследствие химической усадки, а также в значительной мере изменяются другие параметры термореактивного связующего, которые не имеют прямого отношения к процессу отверждения, но могут характеризовать химические превращения, происходящие в материале. К ним относятся электрические параметры, акустические, механические, оптические и др. Перечисленные основные процессы описываются соответственно системой дифференциальных уравнений переноса массы, переноса импульса, переноса энергии, уравнением состояния среды и химической кинетики. Для построения математической модели воспользуемся блочным принципом, основанном на системном подходе, и рассмотрим элементы химикотехнологического процесса отверждения изделий из ПКМ в отдельности 9. При изготовлении изделий из ПКМ методами горячего прессования в закрытой прессформе или вулканизации резиновых и каучуковых смесей формообразование изделий происходит без вытекания связующего или формуемого материала , , , , . При горячем прессовании изделий из ПКМ на основе вязкотекучих связующих в прессформе открытого типа, с применением упоров, по краям изделия при удалении излишка связующего может образовываться выпрессовка, удаляемая после отверждения механической обработкой. Объем вытекшего связующего может достигать , поэтому в математической модели должно быть учтено изменение толщины изделия, коэффициента наполнения, направление течения связующего и, вследствие этого, унос тепла.