Процессы массопереноса высокоагрессивных сред в реактопластах и разработка многослойных полимерных противокоррозионных покрытий

• Автор: Головин, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 359 с. : ил.

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Диффузия агрессивных сред в материалы противокоррозионных покрытий

1.2 Механическая устойчивость толстослойных полимерных покрытий в агрессивных средах

1.3 Многослойные покрытия в агрессивных средах

1.4 Заключение но литературному обзору и постановка задач работы

2. Диффузия агрессивных сред в материалы покрытий на основе реактопластов

2.1 Исходные положения

2.2 Объекты и методы исследования

2.3 Результаты исследования диффузии агрессивных сред в материалы покрытий на основе реактопластов
2.4 Результаты исследования растворимости агрессивных сред в материалах покрытий на основе реактопластов
2.5 Модель диффузии химически активных агрессивных сред
2.6 Заключение
2.7 Выводы по главе
3. Механическая устойчивость толстослойных полимерных покрытий в агрессивных средах
3.1 Исходные положения
3.2 Объекты и методы исследования
3.3 Энергетическая модель разрушения и физикомеханическая устойчивость толстослойных полимерных покрытий
3.4 Запасенная энергия и усадка полимерных покрытий в процессе формирования и взаимодействия с агрессивными средами
I 3.5 Работа когезионного разрушения материалов
покрытий в агрессивных средах
3.6 Работа адгезионного разрушения покрытий в жидких агрессивных средах.
3.7 Заключение
3.8 Выводы по главе
4. Подпленочныс, объемные и поверхностные процессы образования дефектов.
4.1 Исходные положения
4.2 Объекты и методы исследования
4.3 Особенности развития подпленочного коррозионного процесса под толстослойными покрытиями.
4.4 Влияние напряжений на растворимость низкомолекулярных веществ в полимерах
4.5 Термодинамические условия и кинетика кристаллизации низкомолекулярных веществ в полимерах
4.6 Абразивный износ и дефектность покрытий
4.7 Заключение
4.8 Выводы по главе
5. Моделирование и исследование переноса агрессивных сред в многослойных покрытиях.
5.1 Исходные положения
5.2 Методы исследований
5.3 Разработка метода расчета концентрационной зависимости коэффициента диффузии по кинетике нестационарного переноса через мембрану
5.4 Результаты исследования диффузии кислот в гидрофобные полимеры
5.5 Теоретический анализ и результаты моделирования переноса через двухслойные составные мембраны
5.6 Исследование переноса агрессивных сред через
двухслойные композиционные мембраны
5.7 Теоретический анализ и результаты исследования диффузионного переноса в двухслойных покрытиях со связыванием во внутреннем слое
5.8 Заключение
5.9 Выводы по главе
Общие выводы
Литература


Однако в большинстве случаев такой расчет может быть сделан, исходя из гипотезы локального равновесия. Состояние локального равновесия подразумевает, что в каждом малом элементе объема локальные термодинамические функции являются функциями тех же локальных переменных, что и для равновесной системы. С молекулярной точки зрения гипотеза о локальном равновесии вполне оправдана, если в системе происходит достаточное число молекулярных столкновений, чтобы компенсировать влияние приложенных градиентов или химического сродства. Таким образом, предположение о локальном равновесии можно ввести для процессов переноса, описываемых линейными законами,и не слишком быстрых химических реакций в жидкостях и твердых телах 1. Щ О 1. Ха обобщенные термодинамические силы. В этой связи предполагают, что номеньшей мере при малом отклонении от равновесия соотношения между потоками Ла и силами Ха будут линейными и однородными. X Р
а,р 1,2. Гар феноменологические коэффициенты, которые подразделяют на собственные при аР и перекрестные а3. Собственные феноменологические коэффициенты, отражающие соотношение между силой и соответствующим потоком, например, коэффициенты диффузии, теплопроводности и т. Перекрестные или коэффициенты взаимности описывают интерференцию между различными необратимыми процессами. Знак этих коэффициентов не определен. Эти соотношения выражают то свойство, что если на поток , соответствующий необратимому процессу а , влияет сила Хр необратимого процесса , то на поток сила Ха влияет посредством того же интерференционного коэффициента . Однако следует отметить, что взаимное влияние возможно не между всеми необратимыми процессами. Исходя из принципа симметрии, И. Пригожин показал , что взаимное влияние может существовать только для необратимых процессов, имеющих одинаковый тензорный характер. Это означает, что в области справедливости необратимой линейной термодинамики не должно наблюдаться наложения процессов, имеющих скалярную природу например, химических реакций, на векторные явления такие как диффузия или теплопроводность или тензорные вязкостные явления. Необходимо иметь в виду, что отсутствие взаимного влияния не распространяется на случай, когда система имеет несколько стационарных состояний или когда система находится за границей устойчивости . С точки зрения направления настоящей работы принципиально важно, что отсутствие взаимного влияния также не распространяется на анизотропные среды, такие как композиционные или биологические мембраны . Рассмотрим возможности феноменологического подхода для анализа некоторых диффузионных ситуаций. Прежде всего следует отметить, что в качестве обобщенной термодинамической силы в феноменологических уравнениях, описывающих про
цессы диффузионного переноса, выступает градиент химического потенциала. ДД,МА. Таким образом, даже для бинарных систем феноменологический подход предсказывает наличие сложной концентрационной зависимости Бу, основными причинами которой являются концентрационные зависимости коэффициентов самодиффузии чЧ компонентов в бинарном растворе и влияние термодинамической неидеальности системы. Термодинамика необратимых процессов является основой для описания диффузионного переноса в многокомпонентных системах. Чу к воде ц химический потенциал феноменологические коэффициенты х координата диффузии. Следует отметить, что в отличие от перекрестных коэффициентов Онзагера перекрестные коэффициенты диффузии не равны между собой и, следовательно, для строгого описания двухкомпонентного диффузанта необходимо определение всех четырех коэффициентов. Определение в многокомпонентных системах представляет довольно сложную экспериментальную задачу и при наличии информации о профилях распределения может быть сделано по методике, описанной Боровским . ВИЛО, используя модельные представления, проводят в той или иной мере обоснованные упрощения, сводя описание многокомпонентной системы к бинарной. С точки зрения настоящей работы представляет интерес то, что аппроксимация трехкомпонентной системы к бинарной возможна в том случае, когда соотношение электролитвода при диффузии не меняется.