Теория и практика модификации материалов легкой промышленности в плазме тлеющего разряда

• Автор: Родэ, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 338 с. : ил.

1.1. Кинетика возбуждения частиц газа электронными ударами в разряде.

1.1.1. Кинетика возбуждения частиц в случае любой формы функции возбуждения.

1.1.2. Кинетика возбуждения частиц в случае немаксвелловского закона распределения электронов по скоростям
1.2. Энергетический баланс, электронная температура и функции стационарного распределения энергии в плазме холодных разрядов при средних давлениях.

1.3. Методы исследования плазмы газового разряда.

1.3.1. Зондовые измерения электронной температуры плазмы тлеющего разряда

1.3.2. Измерение молекулярной температуры

1.4. Модифицирование поверхности полимерных материалов

Глава 2. Определение основных параметров плазмы тлеющего разряда

2.1. Газовая и электрическая схемы экспериментальной установки.

2.2. Экспериментальные результаты исследования характеристик плазмы

2.2.1. Зондовые измерения электронных температур и градиента потенциала в плазме газового разряда в азоте и воздухе
2.2.2. Экспериментальное определение и расчет к.
2.2.3. Сопоставление опытных и вычисленных значений градиента потенциала в разряде.
2.2.4. Радиальное распределение электронной температуры, интенсивности излучения и плотности тока в тлеющем разряде при средних давлениях
2.3. Сравнение эффективности воздействия плазмы разных типов разрядов на полимерные пленки.
Глава 3. Применение физикохимических методов исследования для обнаружения изменения в надмолекулярных структурах полимерных пленок, происходящих под воздействием газоразрядной плазмы.
3.1.Исследование изменений в надмолекулярной структуре пленок методом электронной микроскопии.
3.2. Рентгенографическое исследование полиамидов, подвергнутых действию тлеющего разряда.
3.3. Влияние воздействия газоразрядной плазмы на паропроницаемость, водопоглощение, смачивание и адгезионные свойства исследуемых полимерных пленок.
3.4. Влияние обработки плазмой тлеющего разряда цветных полиамидных пленок на миграцию из них красителей
3.5.0ценка кинетической и энергетической эффективности электронноионной бомбардировки поверхности полиамидных пленок
Глава 4. Спектроскопические методы исследования процессов, происходящих в полимерных пленках под воздействием плазмы тлеющего разряда.
4.1. Изменения в ИК спектрах внутреннего отражения и в спектрах поглощения пленок полиамида АК в результате воздействия на них плазмы тлеющего разряда.
4.2. Кинетика эрозии полиамидных пленок при воздействии на них плазмы тлеющего разряда.
4.3. Изменение ИК спектров поглощения полиамидных пленок в процессе их сольватации сорбции ими паров этанола и пленок поливинилового спирта в процессе их гидратации сорбции ими паров воды
4.4. Сопоставление спектроскопических данных, характеризующих изменения в полиамидных пленках, подвергнутых плазменной обработке и тепловому воздействию
Глава 5. Исследование диэлектрических свойств полимерных материалов.
5.1. Теория поляризации. Диэлектрические свойства полимеров.
5.2. Разработка методики измерения диэлектрических параметров пленок.
5.2.1. Конструкция измерительной ячейки
5.2.2. Учет погрешностей при измерении диэлектрических параметров пленок.
5.2.3. Измерение диэлектрических параметров пленок с помощью куметра при больших потерях
5.2.4. Методика измерения диэлектрических параметров пленок при помощи моста.
5.3. Диэлектрические свойства пластифицированных полимеров
5.3.1. Результаты исследования диэлектрических свойств пленок ПВХ с различными пластификаторами и со смесыо пластификаторов.
5.3.2. Исследование совместимости системы полимер полимер диэлектрическим методом
5.3.3. Определение температуры стеклования пластифицированных пленок диэлектрическим методом.
5.4. Кинетический анализ процесса набухания полимерных пленок.
5.4.1. Кинетический анализ процесса изменения диэлектрических потерь пленки ПВХ в процессе набухания.
5.4.2. Сравнение диффузионных и диэлектрических параметров непрерывно набухающей пленки.
5.4.3. Исследование изменения времени релаксации и величины эффективного дипольного момента полярных групп полимера в процессе его набухания
5.5. Исследование изменений диэлектрических свойств полиамидных пленок происходящих под действием тлеющего разряда.
Глава 6. Исследование механических свойств полимерных материалов, подвергнутых плазменной обработке.
6.1. Резонансные методы исследования механических свойств полимерных материалов
6.1.1. Анализ математической модели одномерного линейного гармонического осциллятора
6.1.2. Исследование деформации изгиба в динамическом резонансном режиме.
6.1.2.1.Постановка задачи исследования деформации изгиба
6.1.2.2. Устройство прибора для проведения исследований динамической резонансной деформации изгиба.
6.1.3. Определение модуля динамической резонансной жесткости Е и модуля механических потерь Е консольно закрепленных образцов.
6.2. Резонансные методы при исследовании совместимости системы полимерполимер
6.3. Сопоставление механических и диэлектрических свойств пленок сложного состава.
6.4. Влияние воздействия газоразрядной плазмы на механические свойства полимерных пленок.
Литература
Приложение
ВВЕДЕНИЕ


Наконец отметим, что частоты 2,2пт столкновений электронов с газовыми частицами в единице объема, связаны с частотами 1,1пт столкно
где концентрация частиц газа, отнесенная к 1 см3 при 1 мм. Та
1. Нп. Обозначая нулевой, то есть первый нормальный уровень частицы индексом т 1, а уровень однократной ионизации через я , найдем, что для процесса ионизации 1 равенство 1. Кинетика возбуждения частиц при любой форме функции возбуждения. Далее, с0 газкинетический диаметр молекул и пт функция возбуждения, вводимая как поправочный коэффициент, на который надо помножить газкинетическое сечение с тем, чтобы получить действительное эффективное сечение рассматриваемого столкновения. Ранее 5, 2, 3 рассматривали случай, когда фикция возбуждения имела простой вид, выражаемый уравнением 1. Поэтому нами 9 был преложен путь изыскания такой приближенной зависимости возбуждения от энергии электронов, которая могла бы хорошо апроксимировать любые формы опытно находимых функций возбуждения и, вместе с тем, была бы достаточно удобной при учете того или иного распределения электронов по скоростям. При этом параметры а,р,ц являются эмпирическими константами, которые дня каждого перехода п т должны подбираться таким образом, чтобы формула 1. Очевидно, что такой способ подбора указанных коэффициентов принципиально равнозначен численному интегрированию 1. Это видно из следующих рассуждений. Интегрирование уравнения 1. Мы ограничимся рассмотрением случая закона распределения Максвелла, когда в 1. Для этого случая в 1. Р 1. Р
1. Легко убедиться, что при подстановке в приведенные формулы значения р1 интегрирование приводит к результатам, которые были получены ранее 2,3 и которые подробно обсуждены в п. Здесь же мы рассмотрим, для примера, случай р 4, чтобы путем сравнения полученного результата для р 1 и р 4, получить общее выражение для любого значения р. Проверкой правильности расчета будет служить аналогичный расчет, например, для р2 и сверка этого результата с общей формулой, в которой будет положено р2. Для ясности доказательства, приведем подробный расчет интеграла 1. При этом, из 1. Принимая во внимание 1. Теперь заметим, что с учетом 1. У определяемая формулой 1. Из с и 1. Те
1. О О
ОО
получим из 1. Т 2х а е и . Сопоставление 1. Аррениуса. При этом нетрудно убедиться, что подстановка р 1 в приведенные общие формулы дает результат, совпадающий с ранее полученными более простыми соотношениями. Так, при значении 1, из 1. На рис. Сплошная линия изображает опытно найденную функцию возбуждения уровня С3Пи молекулы азота , а пунктирные кривые результаты расчета. При этом рис. Особого внимания заслуживает пунктирная кривая рис. Видно, что в данном случае согласие между опытными данными и расчетом достаточно хорошее. Очевидно, что интегрирование уравнения 1. В таблице 1. Указанная в таблице величина является вольтэквивалентом электронной температуры. Как видно, в интервале значений 1, ч2,0 величина апт во всех случаях меняется незначительно и может быть принята практически постоянной. При значениях же 2 эти величины меняются уже заметно, причем изменения выражены менее резко в случае использования формулы 1. При этом соответствующие значения а находят по 1. Е наилучшим образом соответствовало бы опытной кривой. Применение этого положения демонстрирует также рис. Здесь сплошными линиями изображены опытные кривые для функций возбуждения уровней 5с1 и Ас1 в атоме водорода, соответствующие излучению линий Ну и Ну серии Бальмера . Пунктирные кривые изображают результаты нашего расчета по формулам, соответствующим общему выражению 1. Сопоставление опытной функции возбуждения сплошная линия с функциями возбуждения, вычисленными по формуле 1. С3Пи молекулы азота. Таким образом, видно, что принятая нами апроксимация достаточно хорошо описывает ход опытных функций возбуждения рассматриваемых лиши Нр, Ну. Согласно 1. Здесь принято 7у гу2 гп г1П 2. Из таблицы 1. Таким образом, мы видим, что, несмотря на различие в геометрических формах опытных функций возбуждения для азота рис. Это тем более важно, что общие выражения 1.