Анализ кинетических процессов для оценки структуры и свойств композитных строительных материалов

• Автор: Туманова, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЭПОКСИДНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОМПОЗИТЫ

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ.

1.2. ПРОНИЦАЕМОСТЬ НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ

1.3. ПРОЦЕССЫ НАБУХАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

1.4. АНАЛИЗ КИНЕТИКИ ПРОНИЦАЕМОСТИ И НАБУХАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИБОРЫ И УСТАНОВКИ

2.3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.

ГЛАВА 3. ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ ДИНАМИКА И КИНЕТИКА.
3.1. ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
3.2. КЛАССИЧЕСКИЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
3.3. НОВАЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ.
3.4. ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КИНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
3.5. ТОПОЛОГИЯ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ.
3.6. ОСОБЕННОСТЬ КИНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ТОПОЛОГИЧЕСКОМ РАССМОТРЕНИИ
3.7. МОДЕЛИ ЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ С ЛИНЕЙНЫМ ОТОБРАЖЕНИЕМ
3.8. ИЕРАРХИЧНОСТЬ И АВТОМОДЕЛЬНОСТЬ КИНЕТИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. КИНЕТИКА ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ
4.1. КИНЕТИКА ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕ
4.2. КИНЕТИКА ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В ГОМОГЕННЫХ СИСТЕМАХ
4.3. КИНЕТИКА ИЗМЕНЕНИЯ УПРУГИХ И ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ
4.4. КИНЕТИКА ПРОЦЕССА УСАДКИ.
4.5. КИНЕТИКА НАБУХАНИЯ КМ
4.6. КИНЕТИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ НАБУХАНИЯ И РАСТВОРЕНИЯ КМ
4.7. ВЛИЯНИЕ АГРЕССИВНЫХ СРЕД НА ПРОЧНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ КОМПОЗИТОВ.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИТОВ
5.1. РЕМОНТ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ.
5.2. РЕМОНТ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Внутренние напряжения напрямую не зависят от размеров частиц, но энергия деформации вокруг крупных частиц, обусловленная остаточными напряжениями, гораздо выше, чем около более мелких. Увеличение размеров частиц приводит к уменьшению их поверхностной энергии, что влечёт за собой уменьшение энергии разрушения, и тем самым приводит к снижению прочности наполненного полимерного композитного материала []. Увеличение дисперсности наполнителя (уменьшение геометрических размеров частиц) даёт упрочнение композитов только до определённых пределов []. Введение наполнителя, размеры частиц которого меньше размеров кристаллитов полимерной матрицы приводит к эффекту разупрочнения композитного материала. В зависимости от степени измельчения дисперсные наполнители, получаемые путем измельчения различных материалов, могут быть монодисперс-ными, высокополидисперсными и со средней полидисперсностью. Распределение частиц в объеме композитного материала определяется гидродинамическим режимом перемешивания компонентов. Взаимодействие таких наполнителей с полимерной матрицей сводится главным образом к их влиянию на формирование надмолекулярных образований матрицы. С целью снижения расхода полимера применяют наполнители с оптимальными размерами гранул. Наполнители - нерастворимые минеральные порошки, добавляемые в антикоррозионные составы для придания покрытиям прочности, кислото- и щелочестойкости. В этих целях наиболее целесообразно использовать минеральные химически стойкие наполнителю— кварцевый песок и мар-шапит, позволяющие получать покрытия, обладающие высокими физикомеханическими характеристиками и химической стойкостью. Молотый кварцевый песок (ГОСТ 1-)- это наиболее дешевый и доступный кислотостойкий наполнитель. Маршалит - разновидность кварцевого песка, состоящий, из кремнезема 8Юг и представляющий собой. Для повышения щелочестойкости применяют тонкомолотый диатомит, трепел и др. Влияние типа наполнителя, формы и ориентации его частиц на релаксационные свойства полимерной матрицы, а также на свойства границы раздела фаз [], следует рассматривать в связи и с проницаемостью. Кроме эффектов, характерных для механического отклика, дополнительные трудности возникают из-за растворимости проникающей агрессивной среды в матрице, граничной области или в наполнителе []. Проницаемость характеризует количество вещества, проникающего через мембрану данной толщины за данное время и зависящего как от растворимости, так и от коэффициента диффузии []. Установлено, что проницаемость снижается в присутствии непроницаемого наполнителя по двум* взаимосвязанным причинам: увеличивается длина диффузионного пути молекул (что равнозначно увеличению толщины мембраны) и уменьшается площадь поперечного сечения матрицы, доступная для проникания. Первый эффект обозначают обычно как «фактор искривления пути» (т), который эквивалентен отношению длины: пути молекулы через лабиринт частиц наполнителя к толщине мембраны. Второй эффект пропорционален1 объемной доле наполнителя. Для описания процессов проницаемости в полимерах применяется аналогия между процессами электрической проводимости и проницаемости, т. MHO; гочисленными исследованиями выявлено сходство между этими законами, выражающими различные явления переноса. Объединение уравнений (1. Рр. Это соотношение нашло важное практическое применение. Опыты показали [], что на проницаемость влияет форма частиц наполнителя, выраженная соотношением Ь / Ж. Так кубики (или сферы, которые в этом смысле эквивалентны кубикам) примерно на порядок менее эффективны, чем пластинки, лежащие параллельно плоскости мембраны. Также выражение (1. Многочисленные исследования показывают, что наполнитель уменьшает проницаемость в полимерах, в частности - наполненных эпоксидных смолах []. Теоретический расчет проницаемости с помощью различных моделей требует дополнительного экспериментального исследования для определения области применимости предлагаемых соотношений. Также на количественную оценку проницаемости может повлиять возможное взаимодействие полимера с наполнителем.