Электротехнология нетепловой модификации полимерных материалов в СВЧ электромагнитном поле (10.08.2009)

Автор: Калганова Светлана Геннадьевна

КАЛГАНОВА Светлана Геннадьевна

ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ НЕТЕПЛОВОЙ

МОДИФИКАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В СВЧ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

Специальность 05.09.10 – Электротехнология

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Саратов 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования

"Саратовский государственный технический университет"

Научный консультант - Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Архангельский Ю.С.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Конюшков Геннадий Владимирович

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Кувалдин Александр Борисович

Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор

Зимин Лев Сергеевич

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова-Ленина

Защита состоится «15» октября 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп. 1, ауд. 319. E-mail: kalganova_sstu@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научно-технической библиотеки Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан « » сентября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ю.Б. Томашевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Разработка новых полимерных материалов является одним из приоритетных направлений науки и техники, так как обеспечивает технический прогресс в различных отраслях производства. Неменьший интерес представляет поиск путей модификации традиционных материалов.

В настоящее время для интенсификации процессов модификации полимерных материалов широко используются электрофизические методы, такие как упругие колебания звукового и ультразвукового диапазонов частот, виброобработка, токи высокой частоты, лазерное, электронное, ультрафиолетовое излучения.

Необходимость в альтернативных технологиях модификации полимеров связана с многостадийностью традиционных процессов, высокими энерго- и трудовыми затратами, экологической напряженностью производства. Исследования по применению электрофизических методов обработки материалов и изделий показали эффективность использования для этой цели энергии сверхвысокочастотных (СВЧ) электромагнитных колебаний. Объемная обработка полимерных материалов и изделий позволяет значительно ускорить процесс модификации по сравнению с другими методами обработки, при этом повышается качество готовых изделий, уменьшаются термомеханические эффекты, габариты производственной установки, улучшаются экономические показатели процесса.

СВЧ электромагнитное поле как источник энергии для обработки диэлектрических сред, материалов и изделий стало использоваться со второй половины ХХ века. За прошедшие десятилетия выполнены разносторонние исследования термического воздействия СВЧ электромагнитного поля на диэлектрические материалы. Значительные успехи в этой области достигнуты благодаря работам А.В. Нетушила, И.И. Девяткина, Ю.С. Архангельского, В.А. Коломейцева, И.А. Рогова, Г.В. Лысова, В.В. Игнатова, С.В. Некрутмана. В настоящее время определена природа этого явления, разработаны методы расчета установок СВЧ диэлектрического нагрева, математического моделирования технологических процессов термообработки, создано программное обеспечение необходимых на стадии проектирования оптимизационных процедур, предложена техническая классификация этих установок и спроектированы разнообразные типы установок СВЧ диэлектрического нагрева.

В конце ХХ века появились работы, в которых упоминается о так называемом нетепловом воздействии СВЧ электромагнитного поля на обрабатываемые объекты, описывается полезный технологический эффект от кратковременного воздействия на полимеры СВЧ электромагнитного поля. Эти новые возможности получения модифицированных материалов с заданным комплексом свойств характеризуют актуальность научных исследований и конструкторских разработок в области нетеплового воздействия СВЧ электромагнитного поля на полимерные материалы. Таким образом, в диссертационной работе решается проблема повышения качества полимерных материалов на основе их нетепловой модификации в СВЧ электромагнитном поле и разработки нового класса СВЧ электротехнологического оборудования для её реализации, имеющая важное значение для развития СВЧ электротехнологии.

Целью диссертационной работы является решение комплекса научных и технических задач, связанных с исследованием нетепловой модификации полимерных материалов в СВЧ электромагнитном поле и разработкой конструкторско-технических решений нового класса СВЧ установок для её реализации.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

Определить особенности механизма нетеплового модифицирующего воздействия СВЧ электромагнитного поля на полимерные материалы; установить его влияние на термореактивные и термопластичные полимерные материалы, обеспечивающее конформационные изменения структуры.


загрузка...