WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 


Pages:   || 2 |

«УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Учебно-методическое пособие по дисциплине Основы меУ 91 ханической и физико-химической обработки материалов / по дисциплине Основы механической и ...»

-- [ Страница 1 ] --

УДК 629.33(075.8)

ББК 65.373.312я73

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

У 91

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА»

(ФГБОУ ВПО «ПВГУС») Рецензент Кафедра «Сервис технических и технологических систем»

д.т.н., проф. Горшков Б. М.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Учебно-методическое пособие по дисциплине «Основы меУ 91 ханической и физико-химической обработки материалов» / по дисциплине «Основы механической и физико-химической сост. Т. П. Третьякова. – Тольятти : Изд-во ПВГУС, 2012. – 88 с.

обработки материалов»

Для студентов по направлению подготовки 151000. для студентов по направлению подготовки 151000. «Технологические машины и оборудование».

«Технологические машины и оборудование»

Учебно-методическое пособие разработано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению 151000.68 «Технологические машины и оборудование».

В учебно-методическом пособии изложены методы механической и физико-химической обработки материалов, формообразования деталей, примеОдобрено няемые для этих целей оборудование и инструментальные материалы, в т.ч.

Учебно-методическим зарубежных фирм, наиболее рациональное их использование в технологичеСоветом университета ских процессах изготовления деталей для технических систем. Большое внимание уделено прогрессивным методам обработки, обеспечивающим требуеНаучно-техническим мые параметры качества материалов, надежность и ресурс деталей.

Советом университета.

УДК 629.33(075.8) ББК 65.373.312я Составитель Третьякова Т. П.

© Третьякова Т. П., составление, Тольятти © Поволжский государственный университет сервиса,

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация Введение Физико-химическая механика материалов и дисперсных систем Физико-химические основы получения материалов Физико-химическая механика металлов Основные этапы проектирования и расчетов станочного оборудования Интенсификация процессов механической обработки Приложение Библиографический список

АННОТАЦИЯ

В учебно-методическом пособии изложены методы механической и физико-химической обработки материалов, формообразования деталей, применяемые для этих целей оборудование и инструментальные материалы, в т.ч. зарубежных фирм, наиболее рациональное их использование в технологических процессах изготовления деталей для технических систем.

Большое внимание уделено прогрессивным методам обработки, обеспечивающим требуемые параметры качества материалов, надежность и ресурс деталей. С изучения этого курса студенты, будущие специалисты в области технологических машин и оборудования, знакомятся с технологическими особенностями производства, знание которых позволяет спроектировать технологический процесс обработки материалов, изготовления деталей, обеспечивающий требуемую точность и качество обработанной детали с минимальной себестоимостью.

При этом в полной мере использованы фундаментальные понятия, представления и закономерности из других областей знаний — физики, химии, математики, а также кристаллографии и металловедения.

Рассмотрены различные модели, в том числе на основе фазовых диаграмм и теории химической связи. Большое внимание уделено применению термодинамических подходов при изучении материалов.

Теоретический материал может быть использован при подготовке к практическим занятиям, а также для самостоятельной работы. В конце каждого раздела приведены контрольные вопросы и задания, которые необходимо рассмотреть перед обсуждением на семинарах.

ВВЕДЕНИЕ

Композиционные и функциональные материалы являются основной материаловедения требует реализации физико-химического подхода к рассмотрению свойств дисперсных систем и явлений на межфазной границе, основ современных технологий получения порошковых материалов, композитов и изделий на их основе.

Основная задача дисциплины - использовать знания о композиционных и функциональных материалах для решения научно-исследовательских и технических задач, необходимых для развития научно-практических навыков и творческого мышления будущего специалиста.

Целями освоения дисциплины «Основы механической и физикохимической обработки материалов» являются изучение теоретических основ механического поведения материалов, физико-химических основ и технологических особенностей процессов получения и обработки материалов, принципов устройства типового оборудования, инструментов и приспособлений, технико-экономических и экологических характеристик технологических процессов и оборудования, формирование умений по выбору и применению технологических методов получения и обработки заготовок деталей машин, обеспечивающих высокое качество продукции, экономию материалов и высокую производительность труда.

Предметом изучения дисциплины являются основные элементы технологии современного машиностроения.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ И

ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ.

Физико-химическая механика, раздел современной коллоидной химии, изучающий зависимость структурно-механических свойств дисперсных систем и материалов от физико-химических явлений на поверхностях раздела фаз (поверхностных явлений). Физико-химическая механика возникла в 30=40-х гг. 20 в. и оформилась как самостоятельная научная дисциплина в 50-х гг. преимущественно благодаря работам сов. учёных, прежде всего П. А.

Ребиндера. Физико-химическая механика тесно связана с др. областями коллоидной химии (учением о поверхностных явлениях и поверхностных силах, физико-химией адсорбции и поверхностно-активных веществ, исследованиями устойчивости дисперсных систем, молекулярнокинетических, оптических, электрических свойств дисперсных систем), а также с молекулярной физикой, физикой и физико-химией реального твёрдого тела, физико-химией полимерных материалов, реологией, механохимией, с рядом разделов геологических и биологических наук.

Объекты изучения физико-химической механики - природные дисперсные системы (горные породы и почвы, ткани растений и животных), дисперсные системы в различных технологических процессах (порошки, пасты, суспензии, например промывочные растворы для бурения, эмульсии, смазочно-охлаждающие жидкости) и разнообразные материалы, используемые в промышленности (инструментальные, конструкционные, строительные) и в быту. Физико-химическая механика рассматривает характерное для этих систем и материалов гетерогенное макро- или микронеоднородное строение, в котором проявляется универсальность дисперсного состояния вещества. Такие системы и материалы состоят из связанных между собой частиц (глобул, зёрен, волокон и др.), весьма разнообразных по размерам, но существенно превышающих размеры отдельных молекул и сохраняющих все основные физико-химические, в том числе механические, свойства данного вещества.

Физико-химическая механика различает следующие основные типы пространственных структур, образуемых частицами, в различных физикохимических условиях. Коагуляционные структуры, в которых взаимодействие частиц ограничивается их соприкосновением = непосредственным (например, в сыпучих структурах) или через остаточные слои дисперсионной среды (в суспензиях и пастах); при этом сила сцепления в контакте (прочность) не превосходит обычно 10-8=10-7 н (10-3=10-2 дин). Для таких структур характерна механическая обратимость, обусловливающая, в частности, их тиксотропию. Структуры с фазовыми контактами, развитыми на площади, значительно превосходящей молекулярные размеры. Эти структуры, как правило, механически необратимы, прочность контактов в них 10-7=10-6 н (10-2=10-1 дин) и выше. Фазовые контакты развиваются в различных неорганических и органических, кристаллических и аморфных дисперсных системах и материалах при спекании, прессовании, изотермической перегонке, а также при выделении новой, высокодисперсной фазы в пересыщенных растворах и расплавах, например в минеральных вяжущих и полимерных материалах; сплошные материалы, в частности металлы и сплавы, можно рассматривать как предельный случай полного срастания зёрен. Каждая структура характеризуется определённой дисперсностью: размером частиц и, следовательно, числом контактов на см2 сечения, которое составляет, например, 102=103 для порошков с частицами в десятые доли мм и достигает 1011=1012 для таких высокодисперсных систем, как алюмосиликагели. Физико-химическая механика рассматривает механические (реологические) свойства = наиболее общие и важные характеристики всех дисперсных систем и материалов в зависимости от их структуры, обусловленной взаимодействием частиц;

таковы вязкость, пластичность, тиксотропное поведение коагуляционных структур с определённой зависимостью сопротивления сдвигу от скорости течения, упруго-пластическое и упруго-хрупкое поведение твердообразных дисперсных систем и материалов (с фазовыми контактами), характеризующихся определённой прочностью, долговечностью, износостойкостью. Так, в простом случае глобулярной пористой монодисперсной структуры прочность может быть приблизительно равна произведению числа контактов между частицами (на 1 см2и средней величины силы сцепления в отдельном контакте, изменяясь в зависимости от типа контактов и дисперсности в очень широких пределах (например, от до 108 н/м2.

Вместе с тем физико-химическая механика устанавливает определяющую роль физико-химических явлений на границах раздела фаз (смачивание, адгезия, адсорбция, изменение величины межфазного натяжения, образование особых граничных слоев) во всех процессах взаимодействия частиц и структурообразования. На этой основе физикохимическая механика развивает свои ведущие представления о возможности и эффективности управления структурно-механическими свойствами дисперсных систем и материалов при оптимальном сочетании механических воздействий (например, вибрационных, импульсных) и физико-химических факторов, прежде всего состава среды и малых добавок поверхностноактивных веществ. Последние, концентрируясь на границах раздела (адсорбируясь на поверхности частиц), позволяют при правильном их выборе радикально изменять свойства данной границы в нужном направлении, обеспечивая хорошее сцепление частиц, либо, наоборот, ослабляя и преодолевая силы сцепления. Так, в лиофобных системах (стеклянные частицы в углеводородных средах, гидрофобизованные поверхности в полярных жидкостях и др.) свободная энергия достигает в коагуляционных контактах десятков эрг/см2, а в лиофильных системах (например, гидрофобизованные монослоями поверхностно-активных веществ полярные частицы в углеводородной среде) составляет сотые доли эрг/см2.

В соответствии с явлениями и процессами, рассматриваемыми физикохимической механикой, можно выделить следующие её основные направления: 1) изучение возникновения и разрушения всевозможных пространственных структур как взаимодействия частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды, включая и различные этапы получения материалов (в том числе композиционных) с заданный дисперсной структурой и совокупностью механических и физико-химических характеристик; 2) исследование физико-химического влияния среды и её поверхностноактивных компонентов на механические свойства разнообразных сплошных и пористых твёрдых тел и материалов (Ребиндера эффект), выяснение условий использования эффекта Ребиндера для облегчения обработки материалов и предотвращения его возможного вредного влияния; 3) анализ закономерностей и механизма сцепления поверхностей твёрдых тел (контактных взаимодействий) в условиях граничного трения, износа, смазывающего действия, формирования покрытий и др.

Для физико-химической механики характерно всестороннее изучение структурно-реологических (особенно нелинейных) характеристик дисперсных систем при широком варьировании условий: напряжённого состояния, температуры, состава среды, пересыщений и др.;

непосредственное экспериментальное изучение элементарных актов при контактных взаимодействиях; разнообразные механические испытания твёрдых тел и материалов в активных средах; использование математического моделирования и численных методов для описания реологических свойств дисперсных систем и для анализа молекулярного механизма влияния среды.

На основе общих принципов физико-химической механики разработаны методы диспергирования и управления свойствами дисперсных систем и различных материалов, широко используемые: 1) в гетерогенных химико-технологических процессах (например, при производстве бумаги, в текстильной и лакокрасочной промышленности, при получении теста и кондитерских масс, топливных композиций и др.); 2) при приготовлении всевозможных материалов, например керамики, катализаторов и сорбентов, разнообразных полимерных материалов, при затворении цементного раствора, подготовке асфальтобетонов, формовочных земель, составлении композиций в порошковой металлургии, закреплении грунтов. 3) для облегчения процессов помола, бурения твёрдых горных пород, измельчения руды перед обогащением, обработки резанием; и наоборот, для повышения стойкости и долговечности конструкционных и др. материалов в активных средах; 4) для оптимизации контактных взаимодействий, например при обработке металлов давлением, при эксплуатации узлов трения в машинах, механизмах и приборах.

Способы описания механических свойств. Основы реологии.

Исследование механических свойств твердых тел и жидкостей показывает, что существует общность законов, описывающих механическое поведение тел различной природы. Обычно выделяют несколько простейших видов механического поведения, комбинируя которые, можно приближенно описать более сложные механические свойства реальных тел. Науку, формулирующую правила и законы обобщенного рассмотрения механического поведения твердо- и жидкообразных тел, называют реологией.

Основным методом реологии является рассмотрение механических свойств на определенных идеализированных моделях, поведение которых описывается небольшим числом параметров. Обычно ограничиваются простыми приближениями чистого однородного сдвига и малых скоростей деформации (квазистационарных режимов).

Для того, чтобы описать реологические свойства физического тела безотносительно его формы, выделим внутри него кубик с единичным ребром. Пусть к противоположным граням этого кубика приложена касательная сила F, которая создает численно равное ей напряжение сдвига.

(см. рис.1).

Рисунок 1. Возникновение деформации под воздействием напряжения сдвига Под действием напряжения сдвига происходит деформация кубика, т.е.

смещение его верхней грани по отношению к нижней на величину. Это смещение численно равно тангенсу угла отклонения боковой грани от первоначального, вертикального положения, т.е. относительной деформации сдвига ; при малых деформациях, очевидно, tg.

Связь между величинами напряжения сдвига, деформацией и их изменениями во времени есть выражение механического поведения, составляющего предмет реологии как физической дисциплины. Обычно рассмотрение реологических свойств начинают с трех простейших моделей механического поведения тела, а именно упругого, вязкого и пластического.

1. Упругое поведение характеризуется прямой пропорциональностью напряжений и деформаций, и описывается законом Гука: = G Здесь G — модуль сдвига, Н/м2. Графически закону Гука отвечает прямая линия, проходящая через начало координат; модуль сдвига G соответствует котангенсу угла наклона этой прямой к оси (рис.2).

Рисунок 2. Упругая деформация.

Характерной особенностью идеализированного упругого поведения является его полная механическая и термодинамическая обратимость: при снятии нагрузки немедленно восстанавливается первоначальная форма тела, и не происходит никакой диссипации (рассеяния) энергии в процессах нагружения и разгружения тела. Энергия, запасаемая единицей объема упруго деформируемого тела, определяется выражением Моделью упругого поведения служит пружина, жесткость которой, т.е.

отношение силы к вызванному этой силой удлинению пружины, эквивалентна модулю упругости данного тела (рис.3).

Рисунок 3. Модель упругого поведения.

Упругое поведение при сдвиге свойственно прежде всего твердым телам. Природа упругости заключается в обратимости малых деформаций межатомных или межмолекулярных связей. В пределах малых деформаций потенциальная кривая взаимодействия аппроксимируется полиномом второй степени, чему отвечает закон Гука. Модуль упругости зависит от характера взаимодействий в твердом теле и составляет, например, для молекулярных кристаллов ~109 Н/м2, для металлов и ковалентных кристаллов — ~1011 Н/м и более. При этом модуль упругости лишь слабо зависит или практически не зависит от температуры.

Реально упругая деформация твердых тел наблюдается лишь до некоторого предельного значения с2, выше которого происходит разрушение (для хрупкого тела, у которого предел упругости соответствует прочности) или же проявляется пластичность.

На практике упругой деформацией обладают практически любые ковалентные и ионные кристаллы, и большая часть молекулярных.

2. Вязкое поведение (вязкое течение) характеризуется пропорциональностью напряжения и скорости деформации, то есть линейной зависимостью между и, и описывается законом Ньютона:

где — вязкость, Па·с.

Графически в координатах - закону Ньютона отвечает прямая линия, проходящая через начало координат; котангенс угла наклона к оси абсцисс равен вязкости (рис. 4).

Такое идеализированное вязкое поведение механически и термодинамически необратимо, т.е. после прекращения воздействия напряжения сдвига исходная форма тела не восстанавливается.

Природа вязкого течения связана с самодиффузией — переносом массы вследствие последовательных актов обмена местами между атомами (молекулами) в их тепловом движении. Приложенное напряжение сдвига снижает потенциальный бареьер такого перемещения в одном направлении и повышае в противоположном; в итоге постепенно образуется макроскопическая деформация.

Рисунок 5. Модель вязкого поведения.

Таким образом, вязкое течение — термически активируемый процесс, и вязкость обнаруживает характерную экспоненциальную зависимость от температуры.

Диапазон значений для реальных систем широк. Так, для обычных маловязких жидкостей (вода, металлические расплавы) ~ 10-3 Па·с, а высоковязкие ньютоновские жидкости могут иметь в тысячи и миллионы раз более высокие значения.

Жидкость, для которой зависимость между и =d/dt отличается от линейной, называется неньютоновской.

3. Пластичность (пластическое течение), в отличие от двух предыдущих случаев представляет собой нелинейное поведение. Для пластичных тел при напряжения, меньших предельного напряжения сдвига (предела текучести) * скорость деформации равна нулю (=0). При достижения напряжения = * начинается пластическое течение, которое не требует дальнейшего повышения напряжения (рис.6).

Пластическое течение, как и вязкое, механически и термодинамически необратимо.

Скорость диссипации энергии при пластическом течении пропорциональна скорости деформации (первой ее степени); такая зависимость характерна для сухого трения, т.е. отвечает закону трения Кулона, где FN — сила прижатия двух тел, направленная по нормали к трению между ними. Соответственно, моделью пластического поведения тела (или дисперсной системы) могут служить две поверхности с коэффициентом трения, прижатые друг к другу с такой нормальной силой, что касательная к ней сила отвечает предельному напряжению сдвига рассматриваемого материала (рис.7).

Рисунок 7. Модель пластичности.

Природа пластичности — совокупность процессов разрыва и перестройки межатомных связей, которые в кристаллических телах обычно протекают с участием своеобразных подвижных линейных дефектов (дислокаций). Температурная зависимость пластичности может существенно отличаться от таковой для ньютоновской жидкости. При определенных условиях близкое к пластическому поведение обнаруживают различные молекулярные и ионные кристаллы (нафталин, AgCl, NaCl), пластичность характерна многих моно- и поликристаллических металлов.

Вместе с тем, пластичность типична для разнообразных дисперсных структур — порошков и паст. В этом случае механизм пластического течения заключается в совокупности актов разрушения и восстановления контактов между частицами дисперсной фазы. Пластичное тело, в отличие от жидкости, после снятия напряжения сохраняет приданную ему форму.

Таковы три простейших случая механического поведения и отвечающие им реологические модели (упругость, вязкое трение, сухое трение). Комбинируя их, можно получить различные более сложные модели, описывающие реологические свойства самых разнообразных систем. При этом каждая конкретная комбинация рассматривается обычно в определенном, характерном для нее режиме деформирования, в котором проявляются качественно новые свойства данной модели по сравнению со свойствами ее элементов.

Комбинированные реологические модели.

1. Модель Максвелла — последовательное соединение упругости и вязкого трения (рис.8).

Рисунок 8. Модель Максвелла.

Последовательное соединение таких элементов согласно третьему закону Ньютона означает, что на обе составные части модели действуют одинаковые силы (напряжения сдвига), а деформации упругого G и вязкого элементов складываются:

где — общая деформация.

Соответственно, суммируются и скорости деформации:

Характерным режимом, в котором проявляется специфика такой модели, служит мгновенная (быстрая) деформация до 0, а затем — сохранение деформации на этом уровне, т.е. = const. В начальный момент t=0 деформация вязкого элемента равна нулю, так что вся деформация сосредотачивается в упругом элементе, и, следовательно, начальное напряжение равно 0 = G0. Под действием этого напряжения происходит деформация вязкого элемента; но так как общая деформация постоянна, то деформация упругого элемента уменьшается и напряжение спадает. При постоянном общем напряжении уравнение скоростей деформации принимает вид:

Интегрируя это простейшее дифференциальное уравнение с начальным условием 0 = G0, дает зависимость напряжения от времени.

Величина tр=/G, имеющая размерность времени и называемая периодом релаксации, графически соответствует точке пересечения касательной, проведенной к кривой (t) с осью абсцисс (рис.9).

Рисунок 9. Релаксация напряжений Такой постепенный спад во времени напряжений (релаксация) характерен для этой упруговязкой системы; при этом происходит диссипация на вязком элементе энергии, запасенной на упругом элементе, что делает поведение системы в таком режиме термодинамически и механически необратимым.

При времени воздействия, большем tp, такая система близка по свойствам к жидкости, а при меньшем — больше напоминает упругое тело. В качестве примера тел, процессов поведение может быть описано такой моделью, можно привести течение ледников и другие процессы деформации горных пород.

2. Модель Кельвина — параллельное соединение линейных элементов, т.е. упругости и вязкости (рис.10).

Рисунок 10. Модель Кельвина.

В этом случае деформации обоих элементов одинаковы, а напряжения сдвига суммируются:. Наиболее подходящим для проявления особенностей этой модели является приложение постоянного напряжения сдвига. В отличие от модели Максвелла, вязкий элемент не позволяет немедленно реализоваться деформации упругого элемента; в результате общая деформация лишь постепенно развивается во времени и скорость ее описывается как Интегрирование этого уравнения дает зависимость деформации от времени в виде Этому соответствует постепенно замедляющееся нарастание деформации вплоть до предела max = 0/G, определяемого модулем упругости упругого (гуковского) элемента) (рис.11).

Рисунок 11. Упругое последействие.

он обнаруживается в твердообразных системах с эластическим поведением — в частности, в эластомерах (каучуках, резине и прочих эластичных полимерах). Эластическое поведение механически обратимо — снятие напряжения, приводит, за счет энергии, накопленной упругим элементом, к постепенному уменьшению деформации до нуля, то есть — к восстановлению исходной формы тела. Вместе с тем, в отличие от истинно упругого тела, процесс деформации эластического тела термодинамически необратим — диссипация (рассеяние, потеря) энергии на вязком элементе все-таки происходит. Такой модели, например, будет соответствовать затухание механических колебаний в резине.

3. Модель возникновения внутренних напряжений. Введем теперь в рассмотрение нелинейный элемент. Моделью, описывающей возникновение внутренних напряжений, является параллельное сочетание упругого элемента и нелинейного (квадратичного, если быть точным) элемента сухого трения (рис.12).

Рисунок 12. Модель возникновения внутренних напряжений.

Если приложенное напряжение превышает предел текучести *, то в теле возникает деформация, обуславливающая накопление энергии упругим элементом. Если же при этом 2*, то после снятия напряжений вследствие действия элемента сухого трения в теле остается «замороженное» напряжение, равное - * и противоположное по знаку исходному.

В качестве примера отлично подходит наверняка всем известная игрушка-мушарик — резиновый чехольчик (тонкий, как воздушный шарик), набитый мелким тальком. Он деформируется пальцем — и напряжение, создающееся натянувшейся резиновой стенкой сохраняется за счет трения частиц талька друг о друга.

4. Модель Бингама — параллельное соединение вязкого ньютоновского элемента и кулоновского элемента сухого трения — широко применяют при описании коллоидных структур, например, водных дисперсий глинистых минералов (рис.13).

Рисунок 13. Модель Бингама.

Поскольку элементы параллельны, их деформации одинаковы, а напряжения на них складываются. При этом на кулоновском элементе напряжение не может превышать предельного напряжения сдвига * без того, чтобы не началась необратимая деформация, называемая в таком случае вязкопластическим течением. Следовательно, скорость деформации, описываемая вязким элементом, должна быть пропорциональна разности действующего напряжения и предельного напряжения сдвига:

В случае модели Бингама течение происходит уже не по закону Ньютона — эффективная вязкость системы линейно возрастает с увеличением напряжения, и в таком случае параметр модели Бингама B определяет производную dt/d=, которая называется дифференциальной вязкостью и является постоянной, в отличие от переменной эффективной вязкости системы (рис.14).

Рисунок 14. Вязкопластическое поведение.

Для описания реологического поведения реальных систем, особенно при широком варьировании условий (времени, напряжения), часто используют более сложные комбинации простейших моделей. Так, система может характеризоваться не одним, а несколькими временами релаксации (или целым их спектром); или же, в разных диапазонах напряжения, подчиняться законам, описываемым с помощью разных моделей; наконец, обладать временной зависимостью параметров.

Несмотря на, однако, широкий спектр методов описания, поведение реальных систем не всегда удается охарактеризовать с помощью даже сложных моделей с постоянными, не меняющимися в процессе деформации параметры G, и *. В этих случаях приходится использовать модели с нелинейными параметрами, в том числе и так интересующей нас нелинейно зависящей от скорости деформации вязкостью.

Течение и реологическое поведение жидкостей.

Жидкость — агрегатное состояние вещества, обладающее свойством, отличающим её от других агрегатных состояний — способность неограниченно менять форму под действием механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём. Это свойство называется текучестью, и именно благодаря ему мы отличаем жидкость от остальных агрегатных состояний. Собственно, жидкость и считается чем-то промежуточным между твердым телом и газом — газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое.

Другое важное свойство жидкостей, роднящее их с газами — это вязкость. Она определяется как способность оказывать сопротивление перемещению одной из части относительно другой — то есть как внутреннее трение.

Когда соседние слои жидкости движутся относительно друг друга, неизбежно происходит столкновение молекул дополнительно к тому, которое обусловлено тепловым движением. Возникают силы, затормаживающие упорядоченное движение. При этом кинетическая энергия упорядоченного движения переходит в тепловую — энергию хаотического движения молекул.

на ньютоновские и неньютоновские.

Ньютоновскими называются жидкости, течение которых подчиняется уравнению Ньютона-Петрова:

где — касательное напряжение (напряжение трения); F — сила внутреннего трения; S — площадь поверхности соприкасающихся слоев жидкости; — градиент скорости, показывающий изменение скорости течения жидкости du при переходе от слоя к слою, dn — расстояние между слоями жидкости; — динамический коэффициент вязкости, или ньютоновская вязкость.

Кривая течения ньютоновских жидкостей, т.е. график зависимости касательного напряжения от градиента скорости, представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат, с тангенсом угла наклона (рис.15, линия 4).

Рисунок 15. Кривые течения жидкостей: 1 — нелинейновязкопластичная, 2 — вязкопластичная, 3 — псевдопластичная, 4 — ньютоновская, 5 — дилатантная.

Ньютоновская вязкость представляет собой силу трения, приходящуюся на единицу длины площади поверхности при градиенте скорости, равной единице. Она зависит только от температуры и давления и полностью характеризует поведение жидкости. Ньютоновскими, или нормальными характеристиками течения, обладают все газы, жидкости и растворы, имеющие небольшую молекулярную массу (вода, бензин и т. д.).

Неньютоновскими, или аномальными, называют жидкости, течение которых не подчиняется закону Ньютона. Таких, аномальных с точки зрения гидравлики, жидкостей немало. Они широко распространены в нефтяной, химической, перерабатывающей и других отраслях промышленности.

Все неньютоновские жидкости можно разделить на три группы:

1. Неньютоновские вязкие жидкости.

2. Неньютоновские нереостабильные жидкости.

3. Неньютоновские вязкоупругие жидкости.

Неньютоновские вязкие жидкости характеризуются тем, что их свойства не зависят от времени, а касательное напряжение является простой функцией градиента скорости. Они подразделяются на:

· вязкопластичные жидкости;

· псевдопластичные жидкости;

· дилатантные жидкости;

· нелинейно-вязкопластичные жидкости.

Кривая течения вязкопластичных жидкостей (рис. 15, линия 2) представляет собой прямую линию, пересекающую ось напряжений на расстоянии 0 её начала.

Течение таких жидкостей может быть описано уравнением ШведоваБингама:

где 0 — статическое (предельное) напряжение; — пластическая вязкость, численно равная тангенсу угла наклона кривой течения:

Если к вязкопластичной жидкости прикладывать напряжение сдвига, меньшим по величине, чем 0, то такая жидкость будет оставаться в покое.

Как только напряжение сдвига превысит 0 вязкопластик начнет течь, как обычная ньютоновская жидкость. Иначе говоря, привести в движение вязкопластичную жидкость можно, лишь преодолев её статическое (предельное) напряжение — это полностью соответствует уже рассмотренной нами реологической модели Бингама.

Такое поведение вязкопластиков объясняется тем, что в жидкости, находящейся в покое, образуется жесткая пространственная структура, оказывающая сопротивление любому напряжению, меньшему 0. При напряжениях, больших 0, структура полностью разрушается и не препятствует движению жидкости. При напряжениях, меньших 0, структура вновь восстанавливается, а жидкость перестает течь.

К вязкопластичным жидкостям можно отнести буровые растворы, сточные грязи, масляные краски, зубную пасту и т. д.

Кривая течения псевдопластичных жидкостей (рис. 15, кривая 3) выходит из начала координат и при больших градиентах скорости преобразуется в прямую линию. Поведение псевдопластичных жидкостей можно описать уравнением Оствальда-Рейнера:

где k — мера консистенции жидкости; n — показатель степени, характеризующий меру отклонения поведения жидкости от ньютоновского (n1). К псевдопластичным жидкостям относятся жидкости, содержащие асимметричные частицы или молекулы высокополимеров, например, суспензии или растворы полимеров, подобных производным целлюлозы.

При малых градиентах скорости молекулы высокополимеров или асимметричные частицы своими большими осями ориентируются вдоль направления движения, вследствие чего касательные напряжения возрастают.

После завершения ориентирования кривая течения становится линейной, а поведение жидкости не отличается от ньютоновского.

То, что наиболее нам интересно — кривая течения дилатантных жидкостей представляет собой вогнутую кривую, выходящую также из начала координат и вырождающуюся в прямую линию (кривая 5 на рис.15). Закон поведения таких жидкостей так же, как и псевдопластичных, описывается уравнением Оствальда-Рейнера, в котором n1. К ним относятся жидкости с большим содержанием твердых частиц. При движении с небольшим градиентом скорости жидкость играет роль смазки между твердыми частицами и уменьшает трение. Движение с большими градиентами скорости приводит к разрушению прежней и образованию новой структуры жидкости. В результате этого наблюдается быстрое возрастание касательных напряжений. При дальнейшем увеличении градиента скорости жидкость ведет себя, как ньютоновская.

Интересующая нас d3o — дисперсная неньютоновская дилатантная дисперсная система, в которой в качестве жидкости используется вискоза, а в качестве суспендированных частиц — защищенный коммерческой тайной полимер, скорее всего, кремнийорганической природы. Согласно модели, частицы полимера легко дрейфуют друг относительно друга благодаря вискозе, играющей роль смазки между частицами, однако при резком повышении скорости компенсировать трение между частицами и, соответственно, обеспечить дрейф не получается, в результате чего в дисперсной системе образуется мгновенная жесткая структура, обусловленная трением между частицами — именно она и обеспечивает наблюдаемое скачкообразное возрастание вязкости.

Нелинейные вязкопластичные жидкости (кривая 1 на рис. 15) подчиняются уравнению Балкли — Гершеля:

где g — динамическое (предельное) напряжение. Движение жидкости, подчиняющейся модели Балкли — Гершеля, начинается как только напряжение сдвига превысит статическое напряжение c. Далее, с увеличением градиента скорости напряжение трения в жидкости возрастает нелинейно до величины p, при которой заканчивается разрушение структуры. После этого поведение жидкости не отличается от ньютоновского.

Уравнение Балкли — Гершеля является обобщенным реологическим уравнением, которое описывает также поведение всех вышеперечисленных жидкостей, а именно: при g=0 и n=1 получаем уравнение для ньютоновской жидкости; при g=0 и n=1 — для вязкопластичной жидкости и при g= и n1 — для псевдопластичной жидкости и при g=0 и n1 — для дилатантной жидкости.

Для неньютоновских вязких жидкостей используется понятие кажущейся или эффективной вязкости. Использование эффективной вязкости позволяет приближенно рассчитывать движение аномальных сред по уравнениям и формулам, полученным для ньютоновских жидкостей.

Контрольные вопросы и упражнения:

1. Принципы класификации дисперсных систем.

2. Методы получения дисперсных систем.

3. Седиментация в дисперсных системах.Интегральная и дифференциальная кривые распределения частиц по размерам.

4. Лиофильные дисперсные системы, условия образования, критерий Ребиндера-Щукина.

5. Граница раздела фаз, ее силовое поле. Удельная свободная поверхностная энергия (поверхностное натяжение).

6. Поверхностное натяжение и энергия взаимодействия молекул (атомов,ионов)в объеме конденсированной фазы. Энергия когезии.

7. Поверхность раздела между конденсированными фазами; межфазное натяжние. Работа адгезии.

8. По какому уравнению можно рассчитать полную поверхностную энергию? Какие данные необходимы для такого расчета?

9. Как влияет дисперсность вещества на его реакционную способность, давление пара, растворимость, константу равновесия химической 10. Рассчитайте работу адгезии ртути к стеклу при 293 K, если известен краевой угол q =130 0. Поверхностное натяжение ртути 475 мДж/м 2. Найдите коэффициент растекания ртути по поверхности 11. Тест «Лиофобные дисперсные системы»

1. Лиофильными являются такие дисперсные системы, которые образуются самопроизвольно А) имеют высокое поверхностное натяжение на границе дисперсная фаза –дисперсионная среда Б) имеют низкое поверхностное натяжение на границе дисперсная фаза -дисперсионная среда В) требуют затрат энергии при их получении Г) содержат высокодисперсные частицы Д) содержат крупные частицы 2. Лиофобными являются такие дисперсные системы, которые А) имеют низкое поверхностное натяжение на границе дисперсная фаза –дисперсионная среда Б) имеют высокое поверхностное натяжение на границе дисперсная фаза –дисперсионная среда В) образуются самопроизвольно Г) требуют затрат энергии при их приготовлении Д) содержат крупные частицы Е) содержат высокодисперсные частицы 3. Образование двойного электрического слоя на частицах дисперсной фазы лиофобной дисперсной системы приводит к:

А) росту межфазного поверхностного натяжения Б) падению межфазного поверхностного натяжения В) появлению потенциального барьера отталкивания Г) снижению потенциального барьера отталкивания Д) повышению агрегативной устойчивости Е) снижению агрегативной устойчивости 4. Лиофобные дисперсные системы являются термодинамически неустойчивыми, потому что в этих системах…..

А) содержатся слишком крупные частицы Б) межфазное поверхностное натяжение слишком высокое В) межфазное поверхностное натяжение очень низкое Г) очень слабая адгезия между дисперсной фазой и дисперсионной Д) очень сильная адгезия между дисперсной фазой и дисперсионной 5. Лиофильные дисперсные системы являются термодинамически устойчивыми, потому что в этих системах…..

А) плотность частиц дисперсной фазы очень низкая Б) очень слабая адгезия между дисперсной фазой и дисперсионной В) очень сильная адгезия между дисперсной фазой и дисперсионной Г) межфазное поверхностное натяжение слишком высокое Д) межфазное поверхностное натяжение очень низкое 6. Агрегативную устойчивость лиофобных дисперсных систем повышают за счет А) уменьшения размеров частиц дисперсной фазы Б) адсорбции поверхностно-активных веществ В) повышения температуры Г) создания двойного электрического слоя Д) адсорбции высокомолекулярных соединений Е) добавления индифферентных электролитов Литература: [2] гл.1, [5] разд.1,2, [8] гл.1, [11], [16] с. 169-

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ

Принципиальными особенностями кристаллических тел являются их трансляционная симметрия, то есть тот факт, что в кристаллах их структура (пространственное расположение ее элементов) полностью повторяется через определенное расстояние, называемое периодом решетки.

Современные экспериментальные методы дают возможность «непосредственно увидеть» расположение атомов кристалла в пространстве.

На рис. 16 и 17 показано, как выглядит кристалл вольфрама в ионном микроскопе и решетка висмута в туннельном микроскопе.

Причиной геометрически правильной внешней формы кристалла является геометрически правильное внутреннее его строение — пространственная решетка. Пространственная решетка— это, конечно, абстракция.

Просто в пространстве, которое занимает кристалл, наблюдается правильное, закономерное чередование атомов или ионов. Если их соединить воображаемыми прямыми, то получим пространственную решетку, в узлах которой располагаются атомы или ионы.

Рисунок 18. Кристалл хлорида натрия Для наглядности рассмотрим простой пример — кристалл хлористого натрия (поваренной соли) — см. рисунке 18. Структура этого кристалла представляет собой кубическую решетку, где каждый ион Na+ окружен шестью ионами Сl- на расстоянии 2,81 и, в свою очередь, каждый ион С1окружен шестью ионами Na+. Поэтому ясно, что если кристалл хлористого натрия выращивается в равновесных условиях, то при наслаивании одной сетки чередующихся ионов Na+ и Сl- на другую образуется монокристалл кубической внешней формы. Это очевидный пример. В других случаях, когда пространственные решетки более сложны, внешнюю форму кристаллов угадать не легко. Но есть общее свойство, которое однозначно показывает, как пространственная решетка определяет макроскопическую форму кристалла, и это свойство — симметрия.

Симметрия внешней формы кристалла является проявлением геометрически правильного, симметричного расположения атомов и ионов. Симметрия кристалла кубической формы проявляется в том, что при повороте его вокруг оси, соединяющей центры противоположных граней, он совмещается сам с собой. Теперь вернемся к кубической решетке. Считая ее бесконечной (еще раз отметим, что в макроскопических масштабах мы имеем дело с громадным числом элементов кристалла; если ребро куба равно 1 см, то оно состоит примерно из 3 - 107 ионов!), проведем прямые через любую цепочку чередующихся ионов Na+ и С1- в том месте, где они расположены особенно близко друг к другу. Тогда при повороте решетки вокруг любой из прямых на 90° получаем решетку совершенно идентичную первоначальной.

Макроскопические свойства кристалла различны по разным направлениям в нем. Например, особенности прохождения света через кристалл зависят от направления луча; тепловое расширение кристалла происходит, вообще говоря, различно по разным направлениям; деформация кристалла зависит от ориентации внешних сил и т. п. Происхождение этой зависимости свойств от направления связано, конечно, со структурой кристалла. Так, например, растяжение кубического кристалла вдоль направления, параллельного ребрам кубических ячеек его решетки, будет происходить не так, как при растяжении вдоль диагонали этих ячеек, ибо энергия связи между атомами зависит от расстояния между ними.

Зависимость физических свойств тела от направления называется анизотропией. Анизотропия является характерной особенностью кристаллов, и в этом отношении они принципиально отличаются от изотропных сред — жидкостей и газов, — свойства которых одинаковы по всем направлениям.

Структурообразование в дисперсных системах и в растворах При повышении концентрации дисперсной фазы в дисперсных системах (или концентрации растворенных полимеров) возможно образование таких агрегатов частиц (или ассоциатов макромолекул), которые вызывают отклонение течения таких систем от законов Ньютона и Пуазейля.

Такие жидкости называют аномально вязкими, а концентрацию, при которой происходит качественное изменение свойств системы, – критической концентрацией структурообразования. При достижении критической концентрации дисперсной фазы в дисперсной системе самопроизвольно возникает пространственная структура из взаимодействующих между собой частиц.

К образованию прочной структуры, называемой кристаллической, приводит непосредственный контакт между частицами, т.е. такой контакт, при котором граница раздела фаз между частицами исчезает. Этот процесс наблюдается при формировании дисперсной системы методом конденсации, когда отдельные кристаллы срастаются: при отвердении бетона, при формировании бумажного полотна или нетканого материала, образовании пространственных сеток при полимеризации и т.д. Взаимодействие частиц через тонкую прослойку жидкой фазы приводит к формированию коагуляционных контактов. После разрушения эти контакты обратимо восстанавливаются. Это свойство называется «тиксотропия». Такие контакты возможны в пастах пигментов, в керамических массах, в растворах и дисперсиях полимеров. На способности обратимо восстанавливать структуру после снятия нагрузки основаны действие шлихтующих препаратов и загустителей в печатных красках при колорировании текстильных материалов, а также склеивание латексом волокон при получении нетканых материалов, сохранение формы керамических изделий, удерживание лаков, красок и эмалей на вертикальных стенках и т.д.

Коагуляционные структуры характеризуются относительно низкими энергиями взаимодействия и в большинстве случаев возникают при частичном снижении устойчивости дисперсных систем. В таких структурах среднее расстояние между частицами соответствует равновесной толщине пленок жидкости и характеризуется первым или вторым минимумом на кривых потенциальной энергии парного взаимодействия частиц.

В соответствии со способом образования коагуляционных структур частицы могут располагаться на расстояниях Н1» 10-9 м или Н2 » 10-7 м.

Энергия взаимодействия в первом потенциальном минимуме на два порядка превышает энергию взаимодействия во втором потенциальном минимуме (потенциальной яме). На практике чаще встречается структурообразование с фиксированием частиц во втором потенциальном минимуме.

Объемная доля дисперсной фазы, при которой происходит образование коагуляционной структуры, зависит от формы частиц. Асимметричные частицы могут образовывать структуру при значительно меньшей концентрации, чем сферические. Асимметричная форма частиц характерна для гидроксидов железа и алюминия, для глины и некоторых пигментов.

Прочность структуры характеризуют напряжением, необходимым для разрушения пространственной структуры.

Рисунок 19. Схема деформации тела при сдвиге Структурированные жидкости не подчиняются законам течения Ньютона и Пуазейля. Различают два типа структурированной жидкости: с жидкообразной и с твердообразной структурой.

реологическими кривыми течения, у которых отсутствует критическое напряжение сдвига, а присутствуют два линейных участка псевдоньютоновского течения.

Твердообразные структуры должны быть разрушены прежде, чем начинается течение. Иными словами такая структура до разрушения обладает свойствами твердого тела.

закономерностей образования и разрушения структуры в дисперсных системах и в растворах полимеров, называется «реологией». В реологии оперируют такими понятиями, как деформация, т.е. относительное смещение части системы без нарушения ее целостности. Деформация может быть упругой и остаточной. При упругой деформации форма тела восстанавливается после снятия напряжения.

На рисунке 19 показана схема однородного сдвига куба с длиной ребра l, условно выделенного из изучаемой системы, под действием касательного напряжения Р. Мерой сдвига служит отношение смещения х к первоначальной длине ребра куба l, т.е. высота, на которой происходит смещение где a – угол смещения элемента структуры.

Мерой скорости деформации служит градиент скорости смещения:

Реология оперирует тремя идеализированными зависимостями между Р и g(или ) для описания трех структурных свойств (упругости, вязкости и пластичности) и использует комбинации этих зависимостей для описания более сложных процессов, протекающих в структурированных дисперсных системах.

Упругая деформация (или упругость) пропорциональна напряжению сдвига:

Уравнение (3) носит название закона Гука. Зависимость, которая описывается уравнением для идеального упругого тела, показана на рис. 20, а. Физическую модель идеального упругого тела Гука изображают обычно в виде спиральной пружины, закрепленной за один из концов и растягиевамой за другой.

Мерой упругости служит модуль Юнга, определяемый как ctga зависимости, приведенной на рисунке 20. Эта зависимость для идеального тела линейна. Физический смысл упругой деформации заключается в изменении межатомных расстояний при создании напряжения и стремлении тела вернуть атомы в исходное равновесное состояние, характеризуемое минимумом свободной энергии. В этой связи идеальное упругое тело восстанавливает свою форму и размеры практически мгновенно после снятия напряжения. Для восстановления первоначальных размеров и формы в реальных упругих телах требуется некоторое незначительное время.

Вязкое течение описывают уравнением Ньютона в форме P=. Схема модели вязкого течения и зависимость градиента скорости смещения от напряжения приведены на рисунке 20. Вязкость жидкости определяется как сtgb. В качестве механической модели идеальной вязкой ньютоновской жидкости служит поршень в цилиндре, между которыми возможно перетекание.

Рисунок 20. Модель и зависимость деформации от напряжения Физическая модель вязкого течения связана с термически активируемым процессом перестройки взаимодействующих друг с другом молекул. Естественно, что при действии напряжения одни связи между молекулами жидкости разрываются, а другие – образуются вновь. В истинно вязкой ньютоновской жидкости коэффициент вязкости остается постоянным от очень малых нагрузок вплоть до напряжений, при которых ламинарный режим течения переходит в турбулентный. В ряде случаев при изучении вязкого течения используют величину, обратную вязкости, которую называют текучестью.

Пластичность, или пластическое течение, не является линейной функцией напряжения. В качестве модели пластической деформации используют твердое тело, лежащее на плоскости и удерживаемое на месте силами сухого трения вплоть до некоторого напряжения, способного преодолеть это сухое (кулоновское) трение. Такое течение возможно, например, в пастах пигментов, когда происходит последовательное разрушение-восстановление контактов между частицами, которые фиксируются в пространстве через некоторую прослойку жидкой фазы. В том случае, если в системе образуется кристаллическая структура при непосредственном контакте между частицами, течение начнется только после необратимого разрушения таких контактов и критическое напряжение будет соответствовать их прочности.

Рисунок 21. Зависимость напряжения от времени Конечно, в практическом приложении структурообразования и разрушения (например, при разрушении структуры в загущенных полимерами печатных красках при перемешивании и в процессе ее нанесения на ткань и при восстановлении структуры в том рисунке, который нанесен на ткань, или при нанесении раствора полимера - шлихтующего препарата - на нити), одновременно могут проявляться и различные виды деформаций:

упругая деформация, затем вязкое или пластическое течение и последующее структурирование.

Если в системе внешнее напряжение расходуется на преодоление упругой деформации и вязкого течения, то используют модель, предложенную Максвеллом, из последовательно соединенных элементов моделей Гука и Ньютона (рис. 21 а). В таких системах типично проявление релаксации напряжения, описываемого уравнением P0(t) = P0exp( t/tp), (4) где P0= E0g0 – начальное напряжение; tр= h/Е – время релаксации.

При t tp система ведет себя как твердое тело. При ttp модель Максвелла соответствует жидкоподобному течению. Явление релаксации связано с тем, что для перестройки структуры при относительно невысоком напряжении требуется определенное время. Поэтому при кратковременном (мгновенном) приложении напряжения в системе возникают постепенно снижающиеся внутренние напряжения. Возможно, что снятие внутреннего напряжения будет реализовано при t®. Для жидкости, описываемой моделью Максвелла, характерна необратимость деформации.

Таким образом, свойства системы (твердое тело или жидкость) зависят от времени релаксации, определяемого по пересечению касательной к начальному участку деформационной кривой с осью абсцисс (см.рис. 2.6, а).

Если в системе наблюдается нарастание деформации во времени при постоянном напряжении и полный спад деформации в течение определенного времени после снятия нагрузки, то такие системы описываются моделью Кельвина-Фойгта, состоящей из соединенных параллельно элементов моделей Гука и Ньютона (рис. 22). Эта модель характерна для механически обратимого твердообразного структурированного тела. Для такой структуры обычно используют уравнение при Р = соnst g(t) = P0[1 – exp (– t/tp )] / E. (2.5) Рисунок 22. Зависимость напряжения от времени (а) и модель вязкоупругого течения (б) Кельвина – Фойгта Это уравнение описывает восходящую ветвь кривой на рисунке 22.

Нисходящая ветвь (при Р = 0) описывается уравнением g = gmexp(– t/tp). (6) Наиболее точной для описания поведения реальных систем следует считать модель из соединенных параллельно элементов моделей Ньтона и Кулона, предложенную Бингамом. Схема модели и деформационная кривая показаны на рисунке 23.

Рисунок 23. Зависимость деформации от напряжения (а) и модель вязкопластического течения (б) Бингама При напряжениях, меньших напряжения текучести Рт, система обладает упругими свойствами. После достижения этого напряжения начинается пластическое течение, для описания которого Бингам предложил уравнение Рисунок 24. Потенциальная энергия взаимодействия сферических Такое вязкопластическое течение характерно для многих коагуляционных структур – пигментированных расплавов и растворов полимеров, печатных красок, глинистых растворов, концентрированных эмульсий и т.д. Часто увеличение напряжения приводит к дополнительному разрушению структуры. В таких системах следует говорить об «эффективной» вязкости hef, уменьшающейся при увеличении напряжения до некоторого предельного значения, соответствующего полному разрушению структуры в системе.

Свойства адсорбентов и возможности их использования исследовались во многих областях науки: неорганической, органической, физической и коллоидной химии, биохимии, минералогии, геологии, химии поверхности, океанографии, кристаллографии, катализе и во всех отраслях химической технологии. Среди разнообразных примеров использования адсорбентов достаточно назвать осушку и очистку природного и попутного нефтяного газов, выделение и очистку нормальных парафиновых углеводородов, каталитические реакции углеводородов, осушку хладагентов, разделение компонентов воздуха, получение носителей для катализаторов процессов вулканизации пластмасс и резины, извлечение радиоактивных изотопов из жидких отходов атомной промышленности, выделение двуокиси углерода и сернистых соединений из природного газа, получение вакуума с использованием цеолитных ловушек, отбор проб воздуха на больших высотах, выделение ферментов, разделение изотопов водорода, удаление примесей, загрязняющих атмосферу, таких, как двуокись серы.

Рентгеновский фазовый анализ материалов.

Во многих природных и синтезированных, технически важных материалах кристаллическое вещество находится в виде поликристалла и важно иметь возможность изучить его структуру и свойства именно в таком состоянии. Поликристаллический материал состоит из множества мелких кристалликов. Это может быть или агрегат плотно сцепленных между собой мелких кристаллов (например, металлы, сплавы, многие минералы, керамические материалы), или измельченный порошок данного вещества.

Поликристаллическое вещество может состоять из кристалликов различных фаз.

С помощью рентгенографии на поликристаллических образцах можно решать следующие задачи:

- структурный анализ несложных структур;

- определение элементарной ячейки неизвестного вещества;

- исследование фазовых переходов, изучение состояния твердого тела (кристаллическое, аморфное, аморфное с кристаллическими включениями);

- исследование фазового состава вещества (качественный и количественный анализы): качественный - идентификация кристаллических фаз на основе присущих им значений межплоскостных расстояний dhkl и интенсивности линий Ihkl рентгеновского спектра; количественный определение количества тех или иных фаз в смеси:

- определение средних размеров кристаллов, зерен в образце, функции распределения их по размерам, по анализу профиля линий;

- изучение внутренних напряжений: проводят анализ профиля дифракционных линий и сдвига положения этих линий;

- изучение текстур, т.е. характера преимущественной ориентации кристаллитов.

Количественный рентгеновский фазовый анализ основан на зависимости интенсивности дифракционного отражения от содержания Xi соответствующей фазы. Сравнивая экспериментальные значения Ihkl с эталонными и вводя необходимые поправки на поглощение, можно определять содержание фазы Xi.

В данной работе проводится изучение качественного метода рентгеновского фазового анализа, который основан на том, что порошковая рентгенограмма данной фазы характеризуется своим набором межплоскостных расстояний dhkl и интенсивности линий Ihkl, а рентгенограмма многофазного образца представляет собой наложение рентгенограмм отдельных фаз. Для фазового анализа необходимо иметь эталонные данные значений dhkl и Ihkl каждой фазы. Эти параметры собраны в специальных справочниках.

Наиболее полно рентгеновские данные приведены в порошковой рентгенометрической картотеке (ASTM), издаваемой Объединенным комитетом по порошковым дифракционным стандартам. В настоящее время в этой картотеке приведены данные более чем на 40000 неорганических соединений. Существует несколько разработок информационных систем на основе ЭВМ для автоматического проведения качественного фазового анализа.

Сущность метода рентгеновского фазового анализа.

В методе РФА используется явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллической решетке, применяется излучение с длиной волны порядка величины межатомных расстояний в кристалле. Если любая точка (узел) кристаллической решетки способна рассеивать падающее рентгеновское излучение, то при определенных условиях между волнами, рассеянными отдельными электронами за счет разнести фаз, возникает суммарная амплитуда рассеяния атомами. При этом считается, что:

- электроны атома рассеивают как свободные электроны, т.е. связь с ядром слабая;

- период движения электрона по орбите намного больше периода колебаний падающего излучения, т.е. рассеяние происходит на неподвижном электроне.

Интерпретировать дифракционную картину, получаемую с помощью рентгеновских лучей на трехмерной кристаллический решетке можно двояко:

- кристалл рассматривают как совокупность атомных рядов, в этом случае дифракцию рентгеновских лучей описывают уравнениями Лауэ (трехмерная решетка):

где ao, bo, go - углы между осями X, Y,Z и направлением первичного пучка; ap, bq,gr- углы между осями X,Y,Z и направлением дифрагированного пучка; а,b,с - периоды решетки вдоль осей X,Y,Z, p,q,r - целые числа; l- длина волны;

- кристалл представляют как пространственную структуру, состоящую из параллельных, равноотстоящих друг от друга плоскостей (hkl). В соответствии с расположением атомов в кристаллической решетке систему параллельных плоскостей можно проводить различным образом, при этом будут различными расстояния dhkl между соседними плоскостями (hkl).

Возьмем одну из таких атомных плоскостей (hkl) и предположим, что на нее падает под углом q рентгеновский луч. Он будет свободно проходить через одноатомный слой, но по принципу Гюйгенса одновременно имеет место и частичное отражение луча под тем же углом q. Распространим это рассуждение на случай двух параллельных друг другу атомных плоскостей P1и P2. При заданной величине dhkl разность хода d между верхним и нижним лучом составляет Оба отраженных луча будут усиливать друг друга максимальным образом только в том случае, когда разность хода составляет целое число волн, то есть при условии где l - длина волны, n - целое число.

Уравнение (11) называется уравнением Вульфа-Брэгга, а угол q брэгговским углом.

Сплошное и характеристическое рентгеновское излучение При бомбардировке вещества быстролетящими электронами (или другими заряженными частицами) возникает электромагнитное излучение длиной волны от 10-4 до 800 ангстрем. Такое излучение называется рентгеновским. Рентгеновское излучение невидимо для глаз человека.

Регистрируется оно благодаря способности засвечивать светочувствительные материалы (фотографическая регистрация), вызывать свечение вещества (люминесцентные экраны, сцинтилляционные счетчики). Распространяются рентгеновские лучи, как все электромагнитные волны, прямолинейно, не отклоняясь электрическими и магнитными полями. На границе сред они преломляются.

Спектр рентгеновских лучей содержит два налагающихся друг на друга излучения: сплошное с непрерывной полосой различных длин волн и характеристическое, состоящее из отдельных линий определенных длин волн (рис.25).

С точки зрения классической электродинамики возникает сплошной спектр при резком торможении электронов в поле ядер атомов анода.

Характеристическое излучение объясняется на основе квантовой механики. Если падающий электрон обладает значительной энергией, то оно может "выбить" электрон с одной из внутренних оболочек атома зеркала анода. Вакантное место занимает электрон с более высокого энергетического уровня, а избыток энергии реализуется в виде излучения (рис.26) Рисунок 26. Переходы между энергетическими уровнями, Значения длин волн характеристического рентгеновского излучения для различных типов рентгеновских трубок приведены в таблице Длины волн рентгеновского излучения для различных анодов Анод Рентгеновской трубки В рентгеноструктурном анализе широкое распространение получили откаченные трубки (с вакуумом 10-5- 10-6 мм рт.ст.)Катод - трубки - вольфрамовая нить накала, расположенная на расстоянии 5-10 мм от анода. Для фокусировки электронного пучка ее помещают на дне металлического колпачка, который соединен с нитью и имеет отрицательный по отношению к аноду потенциал. Ток накала 3,2- 4, А. В трубках с круглым фокусным пятном нить накала изготовлена в виде плоской спирали, в трубках с линейным фокусом- в виде цилиндрической.

Плохой вакуум в трубке вызывает быстрое перегорание катода.

Анод. Вылетевшие в результате термоэлектронной эмиссии электроны образуют вокруг нити накала "электронное облако". Под действием приложенного высокого напряжения электроны двигаются к аноду. При торможении электронов на поверхности анода их кинетическая энергия переходит в тепловую энергию и рентгеновское излучение. При напряжениях на трубке 20-80 кВ энергия рентгеновских лучей составляет не более 1-2% затраченной энергии. Вследствие этого анод изготавливают из меди и стали и охлаждают проточной водой. Прекращение подачи воды приводит к расплавлению зеркала анода и порче трубки. В рентгеновских аппаратах имеется реле, автоматически выключающее высокое напряжение при уменьшении напора воды ниже заданного значения. Удельную нагрузку на единицу поверхности фокального пятна на аноде можно повысить за счет уменьшения размеров пятна (острофокусные трубки). Значительное увеличение мощности трубки достигается применением вращающегося анода.

На основание анода напаивают тонкую металлическую пластинку. Эта часть анода, обращенная к катоду, называется зеркалом анода. Выбор материала пластинки определяется как техническими yсловиями (высокая температура плавления, малая распыляемость), так и длиной волны излучения, которое нужно получить в трубке. Пластинки изготавливают из металлов, для которых длины волн рентгеновского излучения лежат в пределах от 2,29 до 0,71 ангстрем (W, Сг, Fe, Си, Ni, Co, Mo, Ag). Элементы с меньшими атомными номерами не используют, так как их излучение сильно поглощается стенками трубки и воздуха. Элементы более тяжелые, чем Мо, в качестве источника монохроматического излучения неудобны, т.к. они дают слишком интенсивное «белое» излучение, которое создает на рентгенограммах нежелательный фон.

Окна для выхода рентгеновских лучей делают из вакуумно-плотного металлического бериллия или литий-бор-бериллиевого стекла, которое мало поглощает рентгеновские лучи. Трубки с линейным фокусом имеют два окна, с круглым фокусом - четыре.

Система обозначений, например, трубки 0,7 БСВ - 2 - Fe:

0,7 - длительная мощность трубки 0,7 кВт;

Б - трубка для работы в защитном кожухе, с защитой от рентгеновских лучей и электрически безопасная;

С - трубка для структурного анализа;

В - водяное охлаждение;

2 - количество окон;

Fe - трубка с железным анодом.

Рентгенограммы с исследуемых объектов могут быть получен рентгеновских установках с фотографической регистрацией (установки УРСУРС-60 и т.д.) и с регистрацией дифракционной картины с помощью счетчиков (ионизационная регистрация) и с выводом информации на диаграммную ленту (дифрактометры рентгеновские общего назначения ДРОН-2; ДРОН-З и т.д.).

Если исследуемый объект представлен в виде порошка, то для получения дифракционной картины можно использовать как установку фотометода, так и дифрактометр. Если же образец находится в виде плоского образца или шлифа, то предпочтительнее использовать дифрактометр.

Применение дифрактометров сокращает продолжительность исследования, повышает чувствительность и точность измерения, позволяет исключить фотографическую и денситометрическую обработку пленки.

Однако линии очень малой интенсивности визуально более успешно можно обнаружить при фотографической регистрации спектра.

Счетчик фиксирует интенсивность дифракции в узком угловом интервале в каждый момент времени. Дифракционная картина регистрируется не одновременно, как в фотометоде, а последовательно.

Поэтому интенсивность первичного пучка должна быть стабильной во времени, а схема съемки - фокусирующей для увеличения интенсивности в каждой точке регистрации.

Основные части рентгеновского аппарата:

- рентгеновская трубка;

- генераторное устройство, обеспечивающее подачу на трубку выпрямленного высокого напряжения;

- система стабилизации напряжения на трубке, анодного тока и тока накала;

- питание цепей накала трубки и кенотрона;

- система охлаждения рентгеновской трубки;

- система регулирования, контроля и обеспечения безопасности работы;

- блок установки образцов (гониометр);

-блок регистрации спектров (самописец).

В дифрактометрах применяют фокусировку от плоского образца по методу Брэгга-Брентано, которая допускает вращение образца в собственной плоскости. Источник излучения F и щель S счетчика располагаются на окружности R, в центре которой находится плоский образец. При фокусировке плоскость образца касается фокусирующей окружности, для этого чего плоскость образца при q=0 устанавливают вдоль первичного пучка, а при изменении положения счетчика поворачивают образец на угол q, в два раза меньший угла поворота счетчика. Связь 1:2 между валами держателя образца и счетчика осуществляется с помощью зубчатой передачи.

Источник излучения, лежащий на фокусирующей окружности, - проекция фокуса трубки. Расходимость первичного пучка в горизонтальной и вертикальных плоскостях ограничивается установкой сменных щелей.

Все детали, определяющие геометрию съемки, а также держатель образца и детектор устанавливают на гониометрическом устройстве.

Держатель образца и счетчик приводят в движение синхронным электродвигателем для съемки рентгенограммы при помощи самописца.

Скорость вращения образца и счетчика устанавливают с помощью редуктора. Для синхронизации лентопротяжного устройства с вращением образца и счетчика ( q, 2q) через заданные угловые интервалы из гониометра на самописец подаются сигналы (штрихи-отметчики). Держатель образца вставляют в специальную приставку, за счет которой во время съемки образец может вращаться относительно нормали к отражающей плоскости.

Интенсивность рентгеновских лучей, попадающих в счетчик, измеряется скоростью счета импульсов n = N/T, где N- число импульсов, зарегистрированных за время Т. Чем выше интенсивность или больше время измерения, тем выше точность. Мерой искажения профиля пиков служит произведение RCz: RC - постоянная времени регистрирующего прибора. z, скорость съемки. Получение точных значений углов 2q и максимально возможной светосилы достигается тщательной юстировкой прибора.

b-излучение устраняют за счет применения соответствующих фильтров. При РФА съемка спектров производится на Кa-излучении.

Правильность работы дифрактометра определяют периодической съемкой спектров эталонного образца (например, порошок a-кварца). При этом контролируют положение и интенсивность дифракционных пиков, а также уровень фона.

На ленте самописца в дифрактометре фиксируется кривая зависимости интенсивности дифракционной картины от угла отражения 2 (рис. 27).

Рис. 27. Рентгеновский спектр фуллереносодержащей сажи и Расчет рентгенограммы состоит из следующих этапов:

1. Нумерация всех линий на рентгенограмме. Фиксируются линии, у которых отношение Iсигн/Iшум больше 2.

2. Определение в градусах 2q положения максимума интенсивности каждой линии. Например, положение в углах 2 q максимума линии № равно 73,55°. Положение пиков измеряют от ближайшего штриха с точностью Д q =0.01°. Штрихи-отметчики автоматически фиксируются на рентгенограмме и указывают значение брэгговского угла 2 q. Большая величина Д q может привести к значительным ошибкам в определении фазового состава образца.

3. Определение интенсивности I линий. I измеряется по линейке в мм, отсчет ведется от шумовой дорожки спектра.

4.Определение относительной интенсивности I/Iо линий.

Интенсивность самого сильного пика принимают за 100, интенсивность остальных пиков оценивают в долях от него.

КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ МИКРОСТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ

МЕТОДАМИ ДИФРАКЦИОННОГО АНАЛИЗА.

1. Рентгеноструктурный анализ, его применение при изучении структуры 2. Экспериментальные дифракционные методы.

3. Понятие идеального кристалла, дифракция.

4. Структурный фактор ОЦК, ГЦК решетки.

5. Фазовый анализ.

6. Исследование формы и ширины линий рентгенограммы для анализа состояния кристаллической решетки и величины кристаллов Контрольные вопросы и упражнения:

1. Какая формула положена в основу рентгеновского фазового анализа?

2. Какого размера кристаллиты должны быть в образце, чтобы можно было снимать спектры РФА?

3. Каким требованиям должны отвечать образцы, предназначенные для рентгеноструктурного фазового анализа?

4. Что такое текстура?

5. Устройство рентгеновской трубки.

6. Сплошной и характеристический спектр рентгеновского излучения.

7. Зачем нужен рентгеновский фильтр?

8. От чего зависит число линий на рентгенограмме?

9. Какова точность определения углового положения линий на спектре РФА?

10. При каких условиях дифракционная линия эталона считается совпадающей с линией образца?

11. Какие возможности оценки количественного соотношения фаз или выбора преобладающей фазы имеются при анализе двух или многофазных смесей (для анализируемого образца)?

12. Качественно оценить полученную рентгенограмму: определить, в аморфном или кристаллическом состоянии находится изучаемое вещество;

13. Рассчитать значения 2q, d и I для всех линий. Составить таблицу данных.

параметр решетки a фуллерена С60 ( пространственная группаFm3m).

экспериментальных данных.

16. Что такое поверхностное натяжение, и в каких единицах оно измеряется?

17. Как зависит поверхностное натяжение от природы вещества, образующего поверхность (межмолекулярного взаимодействия)?

18. Какие методы используются для определения поверхностного натяжения жидкостей и твердых тел?

19. Как и почему зависит поверхностное натяжение тел от температуры?

20. Что называется адсорбцией, и как количественно ее характеризуют?

21. Напишите фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса и дайте определение физической адсорбции.

22. Что такое поверхностная активность? Какие вещества называются поверхностно-активными?

Литература: [5] разд. 1,2, [6] с.168-210, [8] гл. 1, [18] разд. 1,

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА МЕТАЛЛОВ

Механика разрушения Основной областью применения сопротивления материалов и в целом механики деформируемого твердого тела является оценка прочности реальных материалов и элементов конструкций при их эксплуатации.

Определение напряжений, деформаций и перемещений в телах еще не дает ответа на вопрос об их прочности. Термин «прочность» требует некоторого разъяснения. В широком смысле слова под нарушением прочности (разрушением) понимается достижение такого состояния, когда нарушается конструктивная функция тела и оно становится непригодным к эксплуатации. В прямом, но более узком смысле слова, под нарушением прочности (разрушением) понимается разделение тела на части. Для пластичных материалов под разрушением следует понимать возможность появления недопустимо больших деформаций. Заметим, что для пластичных материалов выполнение условия пластичности в одной точке тела еще не означает потери его несущей способности. Например, в балке на рис. 28,а появление пластичности в точках А и В среднего опасного сечения не представляет реальной опасности. Поэтому расчет по методу допускаемых напряжений для пластичного материала безусловно гарантирует прочность элемента конструкции. В то же время перемещения в балке остаются ограниченными, и потому обнаруживается значительный резерв прочности.

При увеличении внешней нагрузки заштрихованные пластические зоны расширяются и, наконец, соединяются, отделяя при этом жесткие части А и В друг от друга (рис. 28, б). Эти части могут теперь свободно перемещаться друг относительно друга, а тело балки получает неограниченно большие деформации и перемещения (рис.28, в). Поэтому расчет по методу допускаемых нагрузок представляет собой расчет на прочность. С другой стороны, пластические материалы при низких температурах разрушается без заметных пластических деформаций. Такое разрушение называют хрупким в результате разрыва материала. Разрушение хрупкого материала начинается локально с отдельной микротрещины путём её разрастания. Локальное разрушение служит источником концентрации напряжений и потому может послужить началом мгновенного разрушения тела в целом путем разделения на части. Поэтому расчет хрупких материалов на прочность по допускаемым напряжениям в наиболее напряженной точке тела оправдан.

Отметим, что деление материалов на пластические и хрупкие является условным. Например, хрупкие материалы (бетон, гранит и др.) при высоких давлениях и температурах обнаруживают значительные пластические деформации. Существенную роль в оценке прочности играет время.

Разрушение является процессом, развертывающимся во времени, и потому может произойти при разных уровнях напряжений. Так, в условиях ползучести мы ввели понятие о времени разрушения, пределе длительной прочности (напряжении, приводящем к разрушению через определенное время). Таким образом, проблема прочности и разрушения зависит от многих факторов и очень сложна. Несмотря на сложность проблемы, в сопротивлении материалов есть разделы, с помощью которых можно прямо и непосредственно ответить на вопрос о возможности разрушения. Это разделы об устойчивости и колебаниях упругих и упругопластических систем.

Достижение нагрузкой предельной величины можно считать за момент разрушения. Если частота возмущающей силы совпадает с частотой низщих собственных колебаний, наступает резонанс с недопустимо большими перемещениями, приводящими к разрушению. Отметим, что резонанс на высоких гармониках, как правило, не страшен.

Классификация разрушений.

По своему характеру разрушение подразделяется на следующие виды.

П л а с т и ч е с к о е. Происходит после существенной пластической деформации, протекающей по всему или почти по всему объему тела.

Примером пластического разрушения может служить разрыв образца из отожженной меди после 100% сужения шейки при растяжении, происходящий в результате утраты способности материала сопротивляться пластической деформации.

Х р у п к о е. Происходит в результате распространения магистральной трещины после пластической деформации, сосредоточенной в области действия механизма разрушения. Хрупкое разрушение подразделяется на идеально хрупкое и квазихрупкое (как бы хрупкое).

Идеально хрупкое или хрупкое разрушение происходит без пластической деформации. После разрушения можно заново составить тело прежних размеров из осколков зазоров между ними.

Квазихрупкое разрушение предполагает наличие пластической зоны перед краем трещины (локальная зона пластической деформации) и наклепанного материала у поверхности трещины. Остальной, значительно больший по величине, объем тела находится при этом в упругом состоянии.

У с т а л о с т н о е. Происходит при повторно-циклическом нагружении в результате накопления необратимых повреждений. При этом виде разрушения на поверхности тела вначале появляются микротрещины, одна из которых в результате многократного приложения нагрузки прорастает в макротрещину с последующим полным разрушением образца или детали машин. Различают многоцикловую или малоцикловую усталость.

М н о г о ц и к л о в а я у с т а л о с т ь или просто усталость характеризуется номинальными напряжениями, меньшими предела текучести ; повторное нагружение происходит в упругой области вплоть до разрушения.

напряжениями, большими предела текучести. При каждом цикле нагружения в теле возникает макроскопическая пластическая деформация.

При таком виде нагружения число циклов до разрушения не превышает 105.

Деформация и разрушение при ползучести. При достаточно высоких температурах в поликристаллическом металле границы зерен становятся более слабыми, чем сами зерна, и значительная часть деформации ползучести происходит за счет скольжения зерен относительно друг друга.

Это скольжение носит характер вязкого течения, оно затруднено кинематически, т.к. зерна имеют неправильную форму и каждое зерно встречает сопротивление со стороны соседних. Скольжение становится возможным за счет пластической деформации зерен и сопровождается появлением межзеренных трещин, приводящих к разрушению.

электрохимических процессов и реакций. Коррозия часто не изменяет механические свойства материала, а приводит к постепенному равномерному уменьшению размеров нагруженной детали, например, вследствие постепенного растворения. В результате напряжения, действующие в опасном сечении, растут, и, когда они превысят допустимый уровень, произойдет разрушение.

Хрупкое и пластическое разрушение В начале мы ввели понятия о двух простейших типах разрушения:



Pages:   || 2 |
 


Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ Г.П. Петропавлова, Л.В. Силакова АНАЛИЗ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2013 УДК 338.1 Петропавлова Г.П., Силакова Л.В. Анализ хозяйственной деятельности организации: Учеб.-метод. пособие. СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. 83 с. Приведены задания и...»

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Полоцкий государственный университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению контрольной работы Гидравлический расчет простого трубопровода по курсу Механика жидкости и газов для студентов заочной формы обучения по специальности 70 04 03 Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов, 70 04 02 Теплоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна Новополоцк, 2013 1 ВВЕДЕНИЕ Контрольная работа по дисциплине Механика жидкости...»

«А.Ф. Новиков, М.В. Успенская МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ ПО КУРСУ ХИМИИ Часть II Учебное пособие Санкт-Петербург 2010 2 УДК 546(075.8); 541.1(07) Новиков А.Ф., Успенская М.В. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу химии. Часть II. Учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. – 68 с. Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины Химия, оно содержит указания для студентов по проведению и обработке результатов лабораторных работ в...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Тихоокеанский государственный университет” ЛЕСОВОЗНЫЙ АВТОПОЕЗД Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности Машины и оборудование лесного комплекса Хабаровск Издательство ТОГУ 2007 2 УДК 634.03.31:629.114.3:625.7.031 Лесовозный автопоезд : методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности “Машины и оборудование...»

«Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского ПРОЕКТИРОВАНИЕ БИЗНЕС – ПРОЦЕССОВ Составитель Орел А.А. Учебное пособие по курсу “Проектирование бизнес - процессов” для студентов механико-математического факультета САРАТОВ 2008 1 ОГЛАВЛЕНИЕ 1 Применение методологии SADT в моделировании бизнес – процессов. 3 1.1 Состав функциональной модели 1.2 Стратегии декомпозиции 2 Проектирование бизнес-процессов 2.1 Разработка модели бизнеса предприятия 2.2 Проектирование ключевых бизнес –...»

«ТММ СИНТЕЗ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ Тамбов Издательство ГОУ ВПО ТГТУ 2010 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовский государственный технический университет ТММ. СИНТЕЗ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ Методические указания для студентов дневного и заочного отделений специальностей 240801, 260601, 280102, 190601, 110301, 151001, 10304, 150400 к выполнению...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина Е.А. Пышненко Экология –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Курс лекций Иваново 2004 УДК 502.3:504 П94 Экология. Курс лекций / Е.А. Пышненко; ГОУ ВПО Иван. гос. энерг. ун-т им. В.И. Ленина. - Иваново, 2004. – 264 с. ISBN 5-89482-330-7 В курсе лекций рассмотрены современные экологические...»

«АЗЕРБАЙДЖАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ НЕФТЯНАЯ АКАДЕМИЯ А.Г. АЗИЗОВ, А.М.РАГИМОВ, М.Г.АЗИЗОВ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРО-И ПНЕВМОСИСТЕМ ( для студентов специальности Гидромашины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика) Учебное пособие Печатается в соответствии с решением методгруппы Нефтемеханического факультета АГНА (протокол №5 от 20.02.03) Баку–2004 УДК: 621.225 М – 698 АЗИЗОВ Азизага Гамид оглы, к.т.н., доцент (АГНА), РАГИМОВ Ариф Махи оглы, д.т.н., профессор (АГНА), АЗИЗОВ Мурад. Гамид оглы, к.т.н.,...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный университет им. А.М. Горького ИОНЦ Информационная безопасность математико-механический факультет кафедра алгебры и дискретной математики УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Теоретические основы компьютерной безопасности Учебное пособие Автор: профессор кафедры алгебры и дискретной математики Н.А. Гайдамакин Екатеринбург 2008 Гайдамакин Н.А. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ...»

«Министерство о б щ е г о и профессионального образования Российской Федерации Архзнгсттьский государственный технический университет ИЗГИБ ТОНКИХ ПЛАСТИНОК Методические указания к решению задач по теории упругости Архангельск 1998 Рассмотрены и рскомендопаны к изданию методическое комиссией строительного факультета Архангельского государственного технического университета 5 апреля г. Составитель Л.И.ЗДПЦЗВ, д о ц., к а н д. техн.наук Рецензенты: С.И.МОРОЗОВ, проф., д-р техн. наук;...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского Национальный исследовательский университет Фиалковская И.Д. Методики преподавания дисциплины Административное право Учебно-методическое пособие Н. Новгород 2012 Содержание Ведение 3 Тема 1. Предмет и система административного права 5 Практические задания по теме 1. 10 Тема 2....»

«И.С. Загузов, В.Н. Головинский, А.Ф. Федечев ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ (МЕХАНИКА) ЧАСТЬ II. МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА Самара 2002 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра математического моделирования в механике И.С. Загузов, В.Н. Головинский, А.Ф. Федечев ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ (МЕХАНИКА) ЧАСТЬ II. МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА Учебное пособие для студентов механико-математического факультета специальностей механика,...»

«Федеральное агентство по образованию Томский политехнический университет УТВЕРЖДАЮ Зав. каф. ТПТ _Ю.А.Загромов 2008г. Лабораторный практикум по механике жидкости и газа Методические указания к выполнению лабораторных работ по гидравлике по курсам Гидравлика, Механика жидкости и газа и Гидрогазодинамика для студентов ТЭФ, ИГНД, ЭЛТИ Томск 2008 УДК 536.24 Лабораторный практикум по механике жидкости и газа: Методические указания к выполнению лабораторных работ по гидравлике по курсам Гидравлика,...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет Кафедра деталей машин и прикладной механики В.М.КУШНАРЕНКО, Г.А.КЛЕЩАРЕВА КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДОВ ПРИБОРОВ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Оренбургский государственный...»

«Министерство образования и науки РФ Управление образования и науки Тамбовской области ТОГБОУ СПО Политехнический колледж Методическое пособие для самостоятельной работы студентов на уроках по предмету Биология и основы экологии для студентов СПО по специальностям 190701 Организация перевозок и управление на железнодорожном транспорте 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта для обучающихся НПО по профессиям 151022.01 Электромонтр по торговому и холодильному...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ ИНСТИТУТ ХОЛОДА И БИОТЕХНОЛОГИЙ Учебно-методическое пособие Санкт-Петербург 2013 УДК 663.5 Баракова Н.В. Анализ сырья, приготовление осахаренного сусла, зрелой бражки и этилового спирта: Учеб.-метод. пособие. – СПб.: НИУ ИТМО, 2013. – 37 с. Описаны процессы приготовления и сбраживания осахаренного зернового сусла, перегонки бражки и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ П. А. Жилин РАЦИОНАЛЬНАЯ МЕХАНИКА СПЛОШНЫХ СРЕД Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета 2012 Министерство образования и науки Российской Федерации САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ П. А. Жилин РАЦИОНАЛЬНАЯ МЕХАНИКА СПЛОШНЫХ СРЕД Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета УДК 539.3...»

«А.Г. ДИВИН, С.В. ПОНОМАРЕВ, Г.В. МОЗГОВА МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ Часть 2 ИЗДАТЕЛЬСТВО ФГБОУ ВПО ТГТУ 0 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тамбовский государственный технический университет А.Г. ДИВИН, С.В. ПОНОМАРЕВ, Г.В. МОЗГОВА МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ Часть 2 Допущено УМО по образованию в области прикладной математики и...»

«Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению контрольных заданий по дисциплине Судовые турбоустановки и их эксплуатация для студентов специальности 7.100302 Эксплуатация судовых энергетических установок всех форм обучения Севастополь 2005 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) УДК 629.12. Методические указания к выполнению контрольных заданий по дисциплине...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ Виноградова Г.Н., Воронин Ю.М., Ермолаева Г.М., Каманина Н.В., Смирнов В.Н., Шилов В.Б. ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Учебное пособие к лабораторным работам Санкт-Петербург 2007 2 УДК 621.373 Виноградова Г.Н., Воронин Ю.М., Ермолаева Г.М., Каманина Н.В., Смирнов В.Н., Шилов В.Б. Лазерные технологии. Учебное пособие к...»







 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.