ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕКА
Наиболее важными для технологических целей свойствами пека являются плотность, вязкость, поверхностное натяжение, смачиваемость, термостабильносгь, спекаемостъ, а также способность давать коксовый остаток. Эти свойства у пеков с разной температурой размягчения (от 60 до 300°С) не одинаковы и зависят от качества сырья и условии получения пека.На физико-химические свойства среднетемпературного пека в основном влияют состав смолы условия ее дистилляции.Качественные показатели пеков с высокой температурой размягчения (> 100°С) зависят от метода и технологии получения пека, в первую очередь от степени термического воздействия.
Различия в условиях получения и характеристике сырья особенно отражаются на таких показателях, как плотность, выход веществ, нерастворимых в толуоле и хинолине. При этом пеки с одинаковой температурой размягчения, но полученные не в идентичных условиях — при разных температурах, давлении, продолжительности нагрева и т.п. – могут иметь различную плотность и величину нерастворимого остатка.
Плотность каменноугольных пеков, полученных в аналогичных условиях, изменяется с повышением температуры размягчения по линейному закону. С повышением температуры нагрева линейная зависимость плотности от температуры размягчения пека сохраняется.
Высокотемпературный пек имеет меньший коэффициент термического расширения по сравнению со среднетемпературным (0,00045 против 0,00055). Повидимому, это объясняется большим выходом альфа фракции, содержащей наибольшее количество продуктов уплотнения и имеющей, следовательно, меньший коэффициентрасширения.
Другое весьма важное для практики и представляющее теоретический интерес свойство пека — вязкость. Знание ее необходимо для изучения распределения связующего материала при смешении с наполнителем, а также в процессе прессования электродных изделий. Обычно абсолютную вязкость определяют с помощью прибора РВ-8, основанного на принципе вращающихся коаксиальных, цилиндров. Показатели динамической и кинематической вязкости можно пересчитать по общеизвестным формулам.
Зависимость вязкости от температуры носит экспоненциальный характер. Наличие перегибов на линиях зависимости lg n = f(1/T) объясняется изменением условной энергии активации вязкого течения в связи с последовательным участием в нем новообразующихся структурных составляющих пека при повышении температуры нагрева. В процессе перехода пека из исходного стеклообразного состояния в жидко-текучее, повидимому, происходят структурные изменения, связанные с ослаблением межмолекулярных связей и разрывом мостиковых связей надмолекулярных структур.
Вязкость каменноугольного пека независимо от температуры размягчения определяется температурой нагрева и свойствами пека, причем для вязкости характерно резкое изменение значений в определенных температурных интервалах нагрева.
Таким образом, каменноугольный пек может находиться в различных структурно-реологических состояниях. Например, пек с температурой размягчения 65-900С при низких температурах (80-170°С) представляет собой пластично-текучую массу, текучесть которого ограничивается определенным интервалом текучести и эффективной вязкостью. При повышении температуры нагрева и механическом воздействие пек переходит в состояние жидкости Ньютона, текучие свойства его определяются только вязкостью, Температурная зависимость вязкости пеков подчиняется уравнению Аррениуса. Вязкость пека можно значительно снизить введением добавок фурфурола, керосина, толуола, олеиновой кислоты, хинолина. С помощью этих добавок вязкость высокотемпературного пека может быть снижена почти до значений вязкости среднетемпературного.
У пека нет строго определенной температуры плавления, ее заменяет температурный интервал размягчения, т.е. переход из твердого состояния в жидкое. Этот интервал находится между температурой, при которой пек теряет свою хрупкость и температурой перехода в жидкое состояние он составляет 30-40 для среднетемпературного и 60-70°С для высокотемпературного пека.
Пек слабо эластичен, и по мере повышения температуры размягчения эластичность его снижается, Мерой эластичности служит дуктильность. Дуктильность пека с температурой размягчения 75°С при 25°С составляет 0,15 см; при 45°С — 0,20 см; при 55°С — 0,40 см.
При производстве электродных изделий и анодных масс в процессе смешения сухой шихты и пека многие явления происходящие на границе раздела фаз, определяются поверхностными свойствами связующего. Количественной оценкой указанных свойств служат поверхностною натяжение, краевой угол смачивания и капиллярное давление.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ПЕКА
Химический состав пека до настоящего времени мало изучен. Как правило, при изучении химического состава используют не сам пек, а продукты его переработки: фракции, получаемые при разделении экстрагентами, дистилляты, выделяемые в процессе нагрева с целью повышения температуры размягчения пека, смолу, получаемую при коксовании пека, гидрюры. Объясняется это специфическими свойствами пека. Пек полностью нельзя растворить ни в одном из известных растворителей, подвергать фракционной разгонке, так как при температуре 360-410°С в его составе начинают происходить изменения вследствие термохимических превращений, а при более высокой температуре возможен пиролиз. Применение вакуума позволяет увеличить выход фракций, при этом остаток уменьшается не существенно
Групповой и элементный состав пека и его фракций, а в некоторых случаях выделенные из пека и идентифицированные отдельные соединения в определенной мере отражают химический состав пека, но не дают полного представления о типе, количественном содержании и свойствах соединений, в том числе кислород и азотсодержащих, а также о характере связи гетероатомов с атомами углерода. Известно, что часть гетероатомов присутствует в пеке в составе полярных гетероциклических соединений и активных функциональных групп. Недостаточность сведений о химическом составе объясняется несовершенством методов исследования. Этот пробел был частично восполнен после разработки методов определения функциональных групп. Было установлено, что пеки разных коксохимических заводов содержат основные, кислотные и карбонильные группы в разных соотношениях. Содержание функциональных групп в пеках зависит как от состава углей, поступающих на коксование, так и от условий переработки смолы.
Наибольшее удельное значение фенольных групп по отношению к общему содержанию кислорода имеет а-фракция (73% общего содержания кислорода). В а1-фракции кислород в фенольной группе составляет около 50% общего содержания кислорода, а в бета-фракции только 4%.
Считают, что в состав пека входит большое число соединений: по одним литературным данным, более 180, по другим, порядка 5000. Идентифицированных соединений не больше 500.
С помощью различных методов анализа показано наличие в пеке следующих соединений: 2,3-бензантрацсна; 1,2-бензкарбазола, бразана; 3,4-бензпирена; 1,2-бензпирена, перилена; 1,2-2,3-бензфлуорена; 1,9-бензоксатена, флюорантена, хризена, нафтацена, алкилбразана, трифенилена и многих других .
С целью повышения расширимости а1- и а2-фракций пека используют их гидрогенизацию и алкилирование в присутствии щелочных металлов . Возможно, это позволит расширить представления об их составе и структуре.
Применяемые в последние годы для исследования пека физические методы (например, ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, электронного парамагнитного резонанса, хроматографии, масс-спектроскопии и др.) дают дополнительные сведения о структурных особенностях пека и его состава.
ИК-спектроскопию и рентгеноструктурный анализ используют также при сравнительном изучении каменноугольных пеков и пеков другого происхождения (нефтяных, сланцевых, буроугольных). Применяют эти методы и для изучения структуры отдельных составляющих пека . Однако нужно отметить, что в некоторых случаях имеются расхождения в трактовке получаемых результатов. Так, при исследовании исков с различной температурой размягчения, в основу которого были положены представления о том, что фракции пека состоят из структурных элементов конденсированных ароматических колец, соединенных между собой. Д.И. Цеховольской был сделан спорный вывод, заключающийся в том, что состав одноименных фракций, выделенных из пеков с разной температурой размягчения, практически одинаков и свойства различных пеков определяются только количественным содержанием фракций.
Представления о структуре пека различны. Некоторые авторы характеризуют его как коллоидную систему, где а-фракция является важнейшей составляющей, функции которой сводятся к тому, чтобы гомогенизировать всю систему. Другие считают пек переохлажденной жидкостью с тонкодиспергированным наполнителем, проявляющей себя как неорганизованное твердое тело. На основании экспериментальных данных допускается, что пек может находиться как в коллоидном, так и в стеклообразном состоянии в зависимости от температуры нагрева . Экспериментально показан также и полимерный характер пека .
Однако большое сходство пеков с полимерами хотя и имеется, но их нельзя отнести к категории высокомолекулярных соединений, в которых макромолекулы характеризуются повторяющимися звеньями цепи. По своему поведению в процессе термической обработки при сравнительно низких температурах (300-370°С), которое характеризуется в основном реакциями дегидрополиконденсации и ассоциации, пеки могут быть отнесены к пространственно-структурированным дисперсным системам. Соотношение между составляющими компонентами системы — фазой и средой — определяет свойства пека. Дисперсная фаза, отвечающая за спекающие свойства при получении различных сортов пека, имеет сравнительно близкие свойства и структуру. Дисперсная среда, которой присущи пластические свойства, у разных пеков сильно различается.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПЕКА
Так как пек относится к полимерным веществам, то его свойства можно исследовать как для полимеров.
Под термическим анализом понимают оценку свойств полимеров при различных температурах.
Применяют следующие виды термического анализа:
1. Статические методы оценки изменения веса:
а. Определение изменения веса в изобарных условиях представляет собой метод измерения равновесного веса вещества в зависимости от температуры (Т) при постоянном парциальном давлений летучих продуктов разложения.
б. Определение изменения веса в изотермических условиях представляет собой метод оценки зависимости веса вещества от времени (t) при постоянной температуре.
2. Динамические методы оценки изменения веса:
а. Термогравиметрия (ТГ) — метод измерения веса вещества, нагреваемого или охлаждаемого с заданной скоростью в той или иной газовой атмосфере или вакууме, в зависимости от времени или температуры.
б. Деривативная термогравиметрия (ДТГ) — метод, который дает первую производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.
3. Методы оценки изменений энергии.
а. Анализ кривых нагревания — метод измерения температуры вещества во времени В газовой среде или вакууме при заданной скорости нагревания.
б. Анализ кривых скорости нагревания — метод, который дает первую производную кривой нагревания по времени, т. е. dT/dt, как функцию времени или температуры.
в. Анализ обращенных кривых скорости нагревания, — метод, который дает первую производную кривой нагревания по температуре, т. е. dt/dT, как функцию времени или температуры.
г. Дифференциальный термический анализ (ДТА) — метод измерения разности температур исследуемого и стандартного веществ в зависимости от времени или температуры при нагревании или охлаждении их с заданной скоростью и идентичных температурных условиях.
д. Деривативный дифференциальный термический анализ — метод, который дает первую производную дифференциальной термической кривой по времени или температуре.
е. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) — метод регистрации энергии, которая требуется для установления между исследуемым веществом и стандартом нулевой разности температур, в зависимости от времени или температуры при нагревании или охлаждении с заданной скоростью в идентичных температурных условиях.
4. Методы измерения летучих продуктов.
а. Определение выделяющихся газов — метод обнаружения при термическом анализе каких-либо летучих продуктов.
б. Анализ выделяющихся газов — метод определения качественно или количественно летучих продуктов, образующихся при термическом анализе.
Вышеприведенные названия различных методов рекомендует Совет Международной конфедерации по термическому анализу (ЮТА).
СУЩНОСТЬ АСНИ
Повышение эффективности фундаментальных и прикладных научных исследований становится важным фактором ускорения научно-технического прогресса.
Особое значение для повышения эффективности науки приобретает автоматизация научных исследований, позволяющая получать более точные и полные модели исследуемых объектов и явлений, ускорять ход научных исследований и снижать их трудоемкость, изучать сложные объекты и процессы, исследование которых традиционными методами затруднительно или невозможно. Применение автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники (АСНИ) наиболее эффективно в тех современных областях науки и техники, которые имеют дело с использованием больших объемов информации. К ним прежде всего относятся:
Рисунок 1 Примениние АСНИ (анимация 12 кадров 5 циклов)
— ядерная физика (сбор и обработка экспериментальных данных, получаемых на реакторах, ускорителях и установках термоядерного синтеза);
— физика плазмы и твердого тела;
— радиофизика и электроника;
— астрономия и радиоастрономия;
— космические исследования (обработка информации, получаемой с искусственных спутников для нужд народного хозяйства);
— геология и геофизика (разведка полезных ископаемых);
— исследования Мирового океана, экологические исследования, прогнозирование погоды и стихийных бедствий;
— биология и медицина (исследования в области молекулярной биологии, микробиологического синтеза, диагностики заболеваний);
— химическая технология (моделирование технологических процессов, получение материалов с заданными свойствами);
— исследования сложных технологических процессов в промышленности;
— исследования и разработки в области энергетики (электростанции, сети электропередачи, энергетические системы);
— исследования и разработки в области транспортных коммуникаций, сетей связи и сетей вычислительных машин;
— натурные и стендовые испытания сложных технических объектов (летательных аппаратов, транспортных устройств, машин, сооружений);
— экономика, социальные исследования, право и языкознание.
Автоматизированные системы научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники обеспечивают получение значительного народно-хозяйственного эффекта. Этот эффект образуется от повышения производительности труда в исследовательских и испытательных подразделениях, улучшения технико-экономических характеристик разрабатываемых объектов на основе получения и использования более точных моделей этих объектов, сокращения дорогостоящих натурных испытаний, исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ, что в конечном счете приводит к снижению затрат на разработку объектов новой техники.
АСНИ отличаются от других типов автоматизированных систем (АСУ, АСУТП, САПР и т.д.) характером информации, получаемой на выходе системы. Прежде всего это обработанные или обобщенные экспериментальные данные, но главное — полученные на основе этих данных математические модели исследуемых объектов, явлений или процессов. Адекватность и точность таких моделей обеспечивается всем комплексом методических, программных и других средств системы. В АСНИ могут использоваться также и готовые математические модели для изучения поведения тех или иных объектов и процессов, а также для уточнения самих этих моделей. АСНИ поэтому являются системами для получения, корректировки или исследования моделей, используемых затем в других типах автоматизированных систем для управления, прогнозирования или проектирования.
Как правило, все типы АСНИ должны создаваться на базе серийных средств вычислительной техники широкого применения (процессоров, устройств памяти на магнитных лентах и дисках, печатающих устройств, дисплеев и т.п.). Однако, в АСНИ может примениться и специальная аппаратура для сопряжения ЭВМ с исследуемыми объектами. Эта аппаратура должна обеспечивать разнообразные функции предварительной обработки информации, иметь гибкую структуру и максимальную взаимозаменяемость модулей и блоков.
Поэтому создание аппаратуры сопряжения ЭВМ с объектами является одним из важнейших направлений работ, обеспечивающих эффективную разработку и развитие различных типов АСНИ. Блоки и модули аппаратуры сопряжения должны/ выпускаться серийно в соответствии с международными стандартами.
Литература:
- Брон А.Я. Аппаратчики трубчатого смолоперегонного агрегата.: Харьков. 1956. - 186с.
- Питюлин И.Н. Научно-технические основы создания каменноугольных углеродистых материалов для многогабаритных электродов: Монография. Харьков. 2004.- 480с.
- Приивалов В.Е., Степаненко М.А. Каменноугольный пек. Металлургия. 1981. - 210с.
- Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники. Москва 1980
- Рабек Я.Н. Экспериментальные методы в химии полимеров. Ч.2., М., 1983. 480 с.
ДонНТУ>
Портал магистров ДонНТУ|
Биография |
Отчет о поиске | Библиотека |
Ссылки |
История развития сотовой связи
© ДонНТУ 2008 Мигаль
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ПЕКА
Химический состав пека до настоящего времени мало изучен. Как правило, при изучении химического состава используют не сам пек, а продукты его переработки: фракции, получаемые при разделении экстрагентами, дистилляты, выделяемые в процессе нагрева с целью повышения температуры размягчения пека, смолу, получаемую при коксовании пека, гидрюры. Объясняется это специфическими свойствами пека. Пек полностью нельзя растворить ни в одном из известных растворителей, подвергать фракционной разгонке, так как при температуре 360-410°С в его составе начинают происходить изменения вследствие термохимических превращений, а при более высокой температуре возможен пиролиз. Применение вакуума позволяет увеличить выход фракций, при этом остаток уменьшается не существенно
Групповой и элементный состав пека и его фракций, а в некоторых случаях выделенные из пека и идентифицированные отдельные соединения в определенной мере отражают химический состав пека, но не дают полного представления о типе, количественном содержании и свойствах соединений, в том числе кислород и азотсодержащих, а также о характере связи гетероатомов с атомами углерода. Известно, что часть гетероатомов присутствует в пеке в составе полярных гетероциклических соединений и активных функциональных групп. Недостаточность сведений о химическом составе объясняется несовершенством методов исследования. Этот пробел был частично восполнен после разработки методов определения функциональных групп. Было установлено, что пеки разных коксохимических заводов содержат основные, кислотные и карбонильные группы в разных соотношениях. Содержание функциональных групп в пеках зависит как от состава углей, поступающих на коксование, так и от условий переработки смолы.
Наибольшее удельное значение фенольных групп по отношению к общему содержанию кислорода имеет а-фракция (73% общего содержания кислорода). В а1-фракции кислород в фенольной группе составляет около 50% общего содержания кислорода, а в бета-фракции только 4%.
Считают, что в состав пека входит большое число соединений: по одним литературным данным, более 180, по другим, порядка 5000. Идентифицированных соединений не больше 500.
С помощью различных методов анализа показано наличие в пеке следующих соединений: 2,3-бензантрацсна; 1,2-бензкарбазола, бразана; 3,4-бензпирена; 1,2-бензпирена, перилена; 1,2-2,3-бензфлуорена; 1,9-бензоксатена, флюорантена, хризена, нафтацена, алкилбразана, трифенилена и многих других .
С целью повышения расширимости а1- и а2-фракций пека используют их гидрогенизацию и алкилирование в присутствии щелочных металлов . Возможно, это позволит расширить представления об их составе и структуре.
Применяемые в последние годы для исследования пека физические методы (например, ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, электронного парамагнитного резонанса, хроматографии, масс-спектроскопии и др.) дают дополнительные сведения о структурных особенностях пека и его состава.
ИК-спектроскопию и рентгеноструктурный анализ используют также при сравнительном изучении каменноугольных пеков и пеков другого происхождения (нефтяных, сланцевых, буроугольных). Применяют эти методы и для изучения структуры отдельных составляющих пека . Однако нужно отметить, что в некоторых случаях имеются расхождения в трактовке получаемых результатов. Так, при исследовании исков с различной температурой размягчения, в основу которого были положены представления о том, что фракции пека состоят из структурных элементов конденсированных ароматических колец, соединенных между собой. Д.И. Цеховольской был сделан спорный вывод, заключающийся в том, что состав одноименных фракций, выделенных из пеков с разной температурой размягчения, практически одинаков и свойства различных пеков определяются только количественным содержанием фракций.
Представления о структуре пека различны. Некоторые авторы характеризуют его как коллоидную систему, где а-фракция является важнейшей составляющей, функции которой сводятся к тому, чтобы гомогенизировать всю систему. Другие считают пек переохлажденной жидкостью с тонкодиспергированным наполнителем, проявляющей себя как неорганизованное твердое тело. На основании экспериментальных данных допускается, что пек может находиться как в коллоидном, так и в стеклообразном состоянии в зависимости от температуры нагрева . Экспериментально показан также и полимерный характер пека .
Однако большое сходство пеков с полимерами хотя и имеется, но их нельзя отнести к категории высокомолекулярных соединений, в которых макромолекулы характеризуются повторяющимися звеньями цепи. По своему поведению в процессе термической обработки при сравнительно низких температурах (300-370°С), которое характеризуется в основном реакциями дегидрополиконденсации и ассоциации, пеки могут быть отнесены к пространственно-структурированным дисперсным системам. Соотношение между составляющими компонентами системы — фазой и средой — определяет свойства пека. Дисперсная фаза, отвечающая за спекающие свойства при получении различных сортов пека, имеет сравнительно близкие свойства и структуру. Дисперсная среда, которой присущи пластические свойства, у разных пеков сильно различается.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПЕКА
Так как пек относится к полимерным веществам, то его свойства можно исследовать как для полимеров.
Под термическим анализом понимают оценку свойств полимеров при различных температурах.
Применяют следующие виды термического анализа:
1. Статические методы оценки изменения веса:
а. Определение изменения веса в изобарных условиях представляет собой метод измерения равновесного веса вещества в зависимости от температуры (Т) при постоянном парциальном давлений летучих продуктов разложения.
б. Определение изменения веса в изотермических условиях представляет собой метод оценки зависимости веса вещества от времени (t) при постоянной температуре.
2. Динамические методы оценки изменения веса:
а. Термогравиметрия (ТГ) — метод измерения веса вещества, нагреваемого или охлаждаемого с заданной скоростью в той или иной газовой атмосфере или вакууме, в зависимости от времени или температуры.
б. Деривативная термогравиметрия (ДТГ) — метод, который дает первую производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.
3. Методы оценки изменений энергии.
а. Анализ кривых нагревания — метод измерения температуры вещества во времени В газовой среде или вакууме при заданной скорости нагревания.
б. Анализ кривых скорости нагревания — метод, который дает первую производную кривой нагревания по времени, т. е. dT/dt, как функцию времени или температуры.
в. Анализ обращенных кривых скорости нагревания, — метод, который дает первую производную кривой нагревания по температуре, т. е. dt/dT, как функцию времени или температуры.
г. Дифференциальный термический анализ (ДТА) — метод измерения разности температур исследуемого и стандартного веществ в зависимости от времени или температуры при нагревании или охлаждении их с заданной скоростью и идентичных температурных условиях.
д. Деривативный дифференциальный термический анализ — метод, который дает первую производную дифференциальной термической кривой по времени или температуре.
е. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) — метод регистрации энергии, которая требуется для установления между исследуемым веществом и стандартом нулевой разности температур, в зависимости от времени или температуры при нагревании или охлаждении с заданной скоростью в идентичных температурных условиях.
4. Методы измерения летучих продуктов.
а. Определение выделяющихся газов — метод обнаружения при термическом анализе каких-либо летучих продуктов.
б. Анализ выделяющихся газов — метод определения качественно или количественно летучих продуктов, образующихся при термическом анализе.
Вышеприведенные названия различных методов рекомендует Совет Международной конфедерации по термическому анализу (ЮТА).
СУЩНОСТЬ АСНИ
Повышение эффективности фундаментальных и прикладных научных исследований становится важным фактором ускорения научно-технического прогресса.
Особое значение для повышения эффективности науки приобретает автоматизация научных исследований, позволяющая получать более точные и полные модели исследуемых объектов и явлений, ускорять ход научных исследований и снижать их трудоемкость, изучать сложные объекты и процессы, исследование которых традиционными методами затруднительно или невозможно. Применение автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники (АСНИ) наиболее эффективно в тех современных областях науки и техники, которые имеют дело с использованием больших объемов информации. К ним прежде всего относятся:
Рисунок 1 Примениние АСНИ (анимация 12 кадров 5 циклов)
— ядерная физика (сбор и обработка экспериментальных данных, получаемых на реакторах, ускорителях и установках термоядерного синтеза);
— физика плазмы и твердого тела;
— радиофизика и электроника;
— астрономия и радиоастрономия;
— космические исследования (обработка информации, получаемой с искусственных спутников для нужд народного хозяйства);
— геология и геофизика (разведка полезных ископаемых);
— исследования Мирового океана, экологические исследования, прогнозирование погоды и стихийных бедствий;
— биология и медицина (исследования в области молекулярной биологии, микробиологического синтеза, диагностики заболеваний);
— химическая технология (моделирование технологических процессов, получение материалов с заданными свойствами);
— исследования сложных технологических процессов в промышленности;
— исследования и разработки в области энергетики (электростанции, сети электропередачи, энергетические системы);
— исследования и разработки в области транспортных коммуникаций, сетей связи и сетей вычислительных машин;
— натурные и стендовые испытания сложных технических объектов (летательных аппаратов, транспортных устройств, машин, сооружений);
— экономика, социальные исследования, право и языкознание.
Автоматизированные системы научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники обеспечивают получение значительного народно-хозяйственного эффекта. Этот эффект образуется от повышения производительности труда в исследовательских и испытательных подразделениях, улучшения технико-экономических характеристик разрабатываемых объектов на основе получения и использования более точных моделей этих объектов, сокращения дорогостоящих натурных испытаний, исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ, что в конечном счете приводит к снижению затрат на разработку объектов новой техники.
АСНИ отличаются от других типов автоматизированных систем (АСУ, АСУТП, САПР и т.д.) характером информации, получаемой на выходе системы. Прежде всего это обработанные или обобщенные экспериментальные данные, но главное — полученные на основе этих данных математические модели исследуемых объектов, явлений или процессов. Адекватность и точность таких моделей обеспечивается всем комплексом методических, программных и других средств системы. В АСНИ могут использоваться также и готовые математические модели для изучения поведения тех или иных объектов и процессов, а также для уточнения самих этих моделей. АСНИ поэтому являются системами для получения, корректировки или исследования моделей, используемых затем в других типах автоматизированных систем для управления, прогнозирования или проектирования.
Как правило, все типы АСНИ должны создаваться на базе серийных средств вычислительной техники широкого применения (процессоров, устройств памяти на магнитных лентах и дисках, печатающих устройств, дисплеев и т.п.). Однако, в АСНИ может примениться и специальная аппаратура для сопряжения ЭВМ с исследуемыми объектами. Эта аппаратура должна обеспечивать разнообразные функции предварительной обработки информации, иметь гибкую структуру и максимальную взаимозаменяемость модулей и блоков.
Поэтому создание аппаратуры сопряжения ЭВМ с объектами является одним из важнейших направлений работ, обеспечивающих эффективную разработку и развитие различных типов АСНИ. Блоки и модули аппаратуры сопряжения должны/ выпускаться серийно в соответствии с международными стандартами.
Литература:
- Брон А.Я. Аппаратчики трубчатого смолоперегонного агрегата.: Харьков. 1956. - 186с.
- Питюлин И.Н. Научно-технические основы создания каменноугольных углеродистых материалов для многогабаритных электродов: Монография. Харьков. 2004.- 480с.
- Приивалов В.Е., Степаненко М.А. Каменноугольный пек. Металлургия. 1981. - 210с.
- Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники. Москва 1980
- Рабек Я.Н. Экспериментальные методы в химии полимеров. Ч.2., М., 1983. 480 с.
ДонНТУ>
Портал магистров ДонНТУ|
Биография |
Отчет о поиске | Библиотека |
Ссылки |
История развития сотовой связи
© ДонНТУ 2008 Мигаль
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПЕКА
Так как пек относится к полимерным веществам, то его свойства можно исследовать как для полимеров.
Под термическим анализом понимают оценку свойств полимеров при различных температурах.
Применяют следующие виды термического анализа:
1. Статические методы оценки изменения веса:
а. Определение изменения веса в изобарных условиях представляет собой метод измерения равновесного веса вещества в зависимости от температуры (Т) при постоянном парциальном давлений летучих продуктов разложения.
б. Определение изменения веса в изотермических условиях представляет собой метод оценки зависимости веса вещества от времени (t) при постоянной температуре.
2. Динамические методы оценки изменения веса:
а. Термогравиметрия (ТГ) — метод измерения веса вещества, нагреваемого или охлаждаемого с заданной скоростью в той или иной газовой атмосфере или вакууме, в зависимости от времени или температуры.
б. Деривативная термогравиметрия (ДТГ) — метод, который дает первую производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.
3. Методы оценки изменений энергии.
а. Анализ кривых нагревания — метод измерения температуры вещества во времени В газовой среде или вакууме при заданной скорости нагревания.
б. Анализ кривых скорости нагревания — метод, который дает первую производную кривой нагревания по времени, т. е. dT/dt, как функцию времени или температуры.
в. Анализ обращенных кривых скорости нагревания, — метод, который дает первую производную кривой нагревания по температуре, т. е. dt/dT, как функцию времени или температуры.
г. Дифференциальный термический анализ (ДТА) — метод измерения разности температур исследуемого и стандартного веществ в зависимости от времени или температуры при нагревании или охлаждении их с заданной скоростью и идентичных температурных условиях.
д. Деривативный дифференциальный термический анализ — метод, который дает первую производную дифференциальной термической кривой по времени или температуре.
е. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) — метод регистрации энергии, которая требуется для установления между исследуемым веществом и стандартом нулевой разности температур, в зависимости от времени или температуры при нагревании или охлаждении с заданной скоростью в идентичных температурных условиях.
4. Методы измерения летучих продуктов.
а. Определение выделяющихся газов — метод обнаружения при термическом анализе каких-либо летучих продуктов.
б. Анализ выделяющихся газов — метод определения качественно или количественно летучих продуктов, образующихся при термическом анализе.
Вышеприведенные названия различных методов рекомендует Совет Международной конфедерации по термическому анализу (ЮТА).
СУЩНОСТЬ АСНИ
Повышение эффективности фундаментальных и прикладных научных исследований становится важным фактором ускорения научно-технического прогресса.
Особое значение для повышения эффективности науки приобретает автоматизация научных исследований, позволяющая получать более точные и полные модели исследуемых объектов и явлений, ускорять ход научных исследований и снижать их трудоемкость, изучать сложные объекты и процессы, исследование которых традиционными методами затруднительно или невозможно. Применение автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники (АСНИ) наиболее эффективно в тех современных областях науки и техники, которые имеют дело с использованием больших объемов информации. К ним прежде всего относятся:
Рисунок 1 Примениние АСНИ (анимация 12 кадров 5 циклов)
— ядерная физика (сбор и обработка экспериментальных данных, получаемых на реакторах, ускорителях и установках термоядерного синтеза);
— физика плазмы и твердого тела;
— радиофизика и электроника;
— астрономия и радиоастрономия;
— космические исследования (обработка информации, получаемой с искусственных спутников для нужд народного хозяйства);
— геология и геофизика (разведка полезных ископаемых);
— исследования Мирового океана, экологические исследования, прогнозирование погоды и стихийных бедствий;
— биология и медицина (исследования в области молекулярной биологии, микробиологического синтеза, диагностики заболеваний);
— химическая технология (моделирование технологических процессов, получение материалов с заданными свойствами);
— исследования сложных технологических процессов в промышленности;
— исследования и разработки в области энергетики (электростанции, сети электропередачи, энергетические системы);
— исследования и разработки в области транспортных коммуникаций, сетей связи и сетей вычислительных машин;
— натурные и стендовые испытания сложных технических объектов (летательных аппаратов, транспортных устройств, машин, сооружений);
— экономика, социальные исследования, право и языкознание.
Автоматизированные системы научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники обеспечивают получение значительного народно-хозяйственного эффекта. Этот эффект образуется от повышения производительности труда в исследовательских и испытательных подразделениях, улучшения технико-экономических характеристик разрабатываемых объектов на основе получения и использования более точных моделей этих объектов, сокращения дорогостоящих натурных испытаний, исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ, что в конечном счете приводит к снижению затрат на разработку объектов новой техники.
АСНИ отличаются от других типов автоматизированных систем (АСУ, АСУТП, САПР и т.д.) характером информации, получаемой на выходе системы. Прежде всего это обработанные или обобщенные экспериментальные данные, но главное — полученные на основе этих данных математические модели исследуемых объектов, явлений или процессов. Адекватность и точность таких моделей обеспечивается всем комплексом методических, программных и других средств системы. В АСНИ могут использоваться также и готовые математические модели для изучения поведения тех или иных объектов и процессов, а также для уточнения самих этих моделей. АСНИ поэтому являются системами для получения, корректировки или исследования моделей, используемых затем в других типах автоматизированных систем для управления, прогнозирования или проектирования.
Как правило, все типы АСНИ должны создаваться на базе серийных средств вычислительной техники широкого применения (процессоров, устройств памяти на магнитных лентах и дисках, печатающих устройств, дисплеев и т.п.). Однако, в АСНИ может примениться и специальная аппаратура для сопряжения ЭВМ с исследуемыми объектами. Эта аппаратура должна обеспечивать разнообразные функции предварительной обработки информации, иметь гибкую структуру и максимальную взаимозаменяемость модулей и блоков.
Поэтому создание аппаратуры сопряжения ЭВМ с объектами является одним из важнейших направлений работ, обеспечивающих эффективную разработку и развитие различных типов АСНИ. Блоки и модули аппаратуры сопряжения должны/ выпускаться серийно в соответствии с международными стандартами.
Литература:
- Брон А.Я. Аппаратчики трубчатого смолоперегонного агрегата.: Харьков. 1956. - 186с.
- Питюлин И.Н. Научно-технические основы создания каменноугольных углеродистых материалов для многогабаритных электродов: Монография. Харьков. 2004.- 480с.
- Приивалов В.Е., Степаненко М.А. Каменноугольный пек. Металлургия. 1981. - 210с.
- Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники. Москва 1980
- Рабек Я.Н. Экспериментальные методы в химии полимеров. Ч.2., М., 1983. 480 с.
ДонНТУ>
Портал магистров ДонНТУ|
Биография |
Отчет о поиске | Библиотека |
Ссылки |
История развития сотовой связи
© ДонНТУ 2008 Мигаль
СУЩНОСТЬ АСНИ
Повышение эффективности фундаментальных и прикладных научных исследований становится важным фактором ускорения научно-технического прогресса.
Особое значение для повышения эффективности науки приобретает автоматизация научных исследований, позволяющая получать более точные и полные модели исследуемых объектов и явлений, ускорять ход научных исследований и снижать их трудоемкость, изучать сложные объекты и процессы, исследование которых традиционными методами затруднительно или невозможно. Применение автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники (АСНИ) наиболее эффективно в тех современных областях науки и техники, которые имеют дело с использованием больших объемов информации. К ним прежде всего относятся:
Рисунок 1 Примениние АСНИ (анимация 12 кадров 5 циклов)
— ядерная физика (сбор и обработка экспериментальных данных, получаемых на реакторах, ускорителях и установках термоядерного синтеза);
— физика плазмы и твердого тела;
— радиофизика и электроника;
— астрономия и радиоастрономия;
— космические исследования (обработка информации, получаемой с искусственных спутников для нужд народного хозяйства);
— геология и геофизика (разведка полезных ископаемых);
— исследования Мирового океана, экологические исследования, прогнозирование погоды и стихийных бедствий;
— биология и медицина (исследования в области молекулярной биологии, микробиологического синтеза, диагностики заболеваний);
— химическая технология (моделирование технологических процессов, получение материалов с заданными свойствами);
— исследования сложных технологических процессов в промышленности;
— исследования и разработки в области энергетики (электростанции, сети электропередачи, энергетические системы);
— исследования и разработки в области транспортных коммуникаций, сетей связи и сетей вычислительных машин;
— натурные и стендовые испытания сложных технических объектов (летательных аппаратов, транспортных устройств, машин, сооружений);
— экономика, социальные исследования, право и языкознание.
Автоматизированные системы научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники обеспечивают получение значительного народно-хозяйственного эффекта. Этот эффект образуется от повышения производительности труда в исследовательских и испытательных подразделениях, улучшения технико-экономических характеристик разрабатываемых объектов на основе получения и использования более точных моделей этих объектов, сокращения дорогостоящих натурных испытаний, исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ, что в конечном счете приводит к снижению затрат на разработку объектов новой техники.
АСНИ отличаются от других типов автоматизированных систем (АСУ, АСУТП, САПР и т.д.) характером информации, получаемой на выходе системы. Прежде всего это обработанные или обобщенные экспериментальные данные, но главное — полученные на основе этих данных математические модели исследуемых объектов, явлений или процессов. Адекватность и точность таких моделей обеспечивается всем комплексом методических, программных и других средств системы. В АСНИ могут использоваться также и готовые математические модели для изучения поведения тех или иных объектов и процессов, а также для уточнения самих этих моделей. АСНИ поэтому являются системами для получения, корректировки или исследования моделей, используемых затем в других типах автоматизированных систем для управления, прогнозирования или проектирования.
Как правило, все типы АСНИ должны создаваться на базе серийных средств вычислительной техники широкого применения (процессоров, устройств памяти на магнитных лентах и дисках, печатающих устройств, дисплеев и т.п.). Однако, в АСНИ может примениться и специальная аппаратура для сопряжения ЭВМ с исследуемыми объектами. Эта аппаратура должна обеспечивать разнообразные функции предварительной обработки информации, иметь гибкую структуру и максимальную взаимозаменяемость модулей и блоков.
Поэтому создание аппаратуры сопряжения ЭВМ с объектами является одним из важнейших направлений работ, обеспечивающих эффективную разработку и развитие различных типов АСНИ. Блоки и модули аппаратуры сопряжения должны/ выпускаться серийно в соответствии с международными стандартами.
Литература:
- Брон А.Я. Аппаратчики трубчатого смолоперегонного агрегата.: Харьков. 1956. - 186с.
- Питюлин И.Н. Научно-технические основы создания каменноугольных углеродистых материалов для многогабаритных электродов: Монография. Харьков. 2004.- 480с.
- Приивалов В.Е., Степаненко М.А. Каменноугольный пек. Металлургия. 1981. - 210с.
- Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники. Москва 1980
- Рабек Я.Н. Экспериментальные методы в химии полимеров. Ч.2., М., 1983. 480 с.
ДонНТУ>
Портал магистров ДонНТУ|
Биография |
Отчет о поиске | Библиотека |
Ссылки |
История развития сотовой связи
© ДонНТУ 2008 Мигаль
Литература:
- Брон А.Я. Аппаратчики трубчатого смолоперегонного агрегата.: Харьков. 1956. - 186с.
- Питюлин И.Н. Научно-технические основы создания каменноугольных углеродистых материалов для многогабаритных электродов: Монография. Харьков. 2004.- 480с.
- Приивалов В.Е., Степаненко М.А. Каменноугольный пек. Металлургия. 1981. - 210с.
- Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем научных исследований и комплексных испытаний образцов новой техники. Москва 1980
- Рабек Я.Н. Экспериментальные методы в химии полимеров. Ч.2., М., 1983. 480 с.
ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ| Биография | Отчет о поиске | Библиотека | Ссылки | История развития сотовой связи
© ДонНТУ 2008 Мигаль