Download
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА PowerPoint Presentation
Download Presentation
ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА

ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА

296 Vues Download Presentation
Télécharger la présentation

ТЕХНОЛОГИИ XXI ВЕКА

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. ТЕХНОЛОГИИXXIВЕКА МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА ЗАО “ЗЭМ” РКК “ЭНЕРГИЯ” 2012

  2. “Технология получения препрегов с высоким содержанием полимера” Тема доклада Излагаются теоретические основы технологии получения препрегов с высоким содержанием полимера методом вакуумной пропитки и сушки Результаты получены в ходе выполнения хоздоговора № 516 МГУЛ с ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия» в 2010-2011 г.г. Договор выполнялся кафедрами: - материаловедения и технологии конструкционных материалов; - процессов и аппаратов д/о производств

  3. АВТОРЫ: Московский государственный университет леса - В.Д. Котенко, И.В. Сапожников, В.В. Абразумов ЗАО ˝ЗЭМ˝ РКК ˝ЭНЕРГИЯ˝ - В.А. Романенко, А.И. Терёхин, Л.Н. Кузнецова Требования к содержанию полимера и летучих продуктов в препрегах ТАБЛИЦА 1

  4. Схема экспериментальной установки ЗЭМ для пропитки вязально-прошивных полотен лаком ЛБС-4

  5. Расчётное содержание лака и смолы в полотнах при разовой вакуумной пропитке Таблица 2

  6. Математическая модель процесса вакуумной пропитки и сушки (расчёт производится на единицу объёма полотна – 1 см3): – пористость полотна из кремнезёмной ткани ; (1) – пористость полотна из кремнезёмно-капроновой ткани ; (2) – масса лака в полотне после вакуумного вливания ; (3) – содержание лака в полотне ; (4)

  7. – содержание полимера в лаке ; (5) – содержание полимера в полотне ; (6) – предельное содержание полимера в полотне ПВП-КТ (ПВП-КТК) . (7)

  8. Характеристики компонентов препрегов Таблица 3

  9. Параметры технологического процесса, соответствующиеномерам кривых Таблица 4

  10. Содержание компонентов в полотне в зависимости от числа пропиток и исходного содержания ФФС в ЛБС-4 ФФС ФФС + вода

  11. Спирт Вода

  12. Последовательность расчёта массы лака для пропитки 1. Определяют взвешиванием массу полотна Мп (КТ или КТК), которое подвергается пропитке. 2. Задают содержание полимера (смолы) в препреге gф. 3. По заданной величине gф определяют содержание смолы в полотне из уравнения . (8) 4. Проводят лабораторные исследования лака, предназначенного для пропитки полотна, на содержание смолы мф масс. ч и воды мв масс. ч. 5. Рассчитывают массу лака Мл, которая потребуется для пропитки полотна, по уравнению ,кг. (9) 6. Можно также определить массу удаляемого спирта Мэ при вакуумной сушке , кг. (10)

  13. Схема лабораторной установки 1 – форма; 2 – контейнер металлический; 3 – жертвенный слой ; 4 – вязально-прошивное полотно; 5 – крышка формы; 6 – окно смотровое; 7 – кран для подачи связующего; 8 – мерный цилиндр; 9 – мановакуумметр; 10 – кран вакуумной линии; 11 – вакуум-насос; 12 – кран управления высоким давлением; 13 – компрессор

  14. Расчёт массы лака для пропитки полотна (на примере полотна КТ размером1000х1000х10 мм) 1. Рассчитаем объём полотна 2. Масса полотна Мп при плотности ρКТ = 0,9 г/см3 3. Объём пор Vпв полотне при пористости ткани КТ П = 0,591 3 4. Задаём содержание смолы в препреге, gф = 0,4 масс. ч. 5. По величине gф определяем массу смолы Мф в полотне из уравнения , из которого имеем 6. Определяем лабораторными исследованиями содержание смолы мф масс. ч. в лаке (допустим мф = 0,6). По этой величине определяем массу лака Мл, которая необходима для пропитки полотна 7. При плотности лака ρл= 1,041 г/см3 объём лака составит

  15. Расчёт показал, что объём лака почти в два раза больше объёма пор: Vл» Vп → 9,6 » 5,91 литра, т.е. лак в таком количестве в порах полотна не поместится. 8. Масса смолы + вода в лаке составит (при содержании спирта в лаке мс= 0,31 масс. ч.) 9. При плотности смолы ρф = 1,3 г/см3 (1300 кг/м3) её объём составит т.е. смола может разместиться в порах полотна, т.к. её объём меньше объёма пор Vф< Vп → 4,74 < 5,81. 10. Масса удаляемого растворителя (спирта) Мс составит или при плотности спирта ρс = 0,8 г/см3 его объём составит 11. Степень усадки смолы составит т.е. при сушке объём лака уменьшается на ≈ 40%, что приводит к уменьшению размеров (контракции) полотна после пропитки.

  16. Преимущества нового технологического процесса 1. Сокращение расхода бакелитового лака, так как в технологическом процессе используется без остатка именно то количество бакелитового лака, которое необходимо для получения препрега с требуемыми характеристиками. 2. Сокращение длительности технологического процесса пропитки (~ на порядок). 3. Возможность регенерации этилового спирта из бакелитового лака, который может быть использован в других технологических процессах. 4. Сокращение ручного труда с улучшением экологии. 5. Возможность прерывания технологического процесса на любой стадии и возобновление его продолжения в любое удобное время. 7. Возможность автоматизации процесса, т.е. создания АСУ ТП производства препрегов с заданными характеристиками.

  17. Доклад окончен. Благодарю за внимание.

  18. Препреги — это композиционные материалы-полуфабрикаты. Готовый для переработки продукт предварительной пропитки связующим упрочняющих материалов тканой или нетканой структуры [1]. Их получают путем пропитки армирующей волокнистой основы равномерно распределенными полимерными связующими. Пропитка осуществляется таким образом, чтобы максимально реализовать физико-химические свойства армирующего материала. Препреговая технология позволяет получить монолитные изделия сложной формы при минимальной инструментальной обработке. Также это слоистый наполнитель, в котором стеклоткань пропитана термореактивным связующим веществом, частично отвержденным. Препреги производят в форме полотна, покрытого с обеих сторон полиэтиленовой пленкой и свернутого в рулон. Слово образовано относительно недавно прямым англоязычным заимствованием и может быть отнесено к инженерному сленгу. В английском языке под pre-preg ами понимают упрощенный вариант производства укрепленных углеродными волокнами полимеров, который применяется тогда, когда не требуется высокое качество материала, для более требовательных приложений, таких как авиационная промышленность - используются другие технологии (не имеющих названия препреги). Однако появились технологии, которые потенциально имеют характеристики (менее 1% полостей ), которые смогут удовлетворить требования авиационной промышленности.

  19. Абляция – эррозия в гидродинамическом потоке. Процесс массо- и теплопереноса, обеспечивающий Отвод большого количества теплоты из поверх- ностных слоёв материала, которая поглощается, рассеивается или преобразуется окружающим пространством посредством различных физических механизмов. Динамика поглощения энергии при этом регулируется самопроизвольно, что позволяет контролировать температуру поверхности, значи- тельно ограничивая тепловой поток внутрь мате- риала. Под влиянием механических сил, тепла и агрес- сивности обтекающего изделие потока, происходит частичное разрушение материала, сопровожла- ющееся уменьшением его массы.

  20. Закон Планка устанавливает закон распределения интенсивности излучения абсолютно чёрного тела по длинам волн где с1 = 0,374·10-15 Вт/м2; с2 = 1,439·10-2 м/К; λ – длина волны, м; Т –температура, К

  21. Зависимость давления насыщенных паров от давления t = 15034,5 мм рт ст = -0,96 атм = -0,096 МПа t = 250 56,7 мм рт ст = -0,93 атм = -0,093 МПА t = 430150 мм рт ст = -0,8 атм = -0,08 МПа