автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.10, диссертация на тему:Влияние СВЧ электромагнитного поля на физико-механические свойства эпоксидного компаунда

003465836

На правах рукописи

ЛАВРЕНТЬЕВ Владимир Александрович ¿¡2А1

ВЛИЯНИЕ СВЧ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭПОКСИДНОГО КОМПАУНДА

Специальность 05.09.10. - Электротехнология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2009

003465836

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет"

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Калганова Светлана Геннадьевна

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Конюшков Геннадий Владимирович

Защита состоится «23» апреля 2009 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп. 2 (ФЭТиП), ауд. 212.

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

Автореферат разослан «20» марта 2009 г. Ученый секретарь

Кандидат технических наук, доцент Семенов Владимир Константинович

Ведущая организация - ФГУП НЛП «Алмаз»

диссертационного совета

Ю.Б. Томашевский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Объем мирового производства и потребления всех видов полимерных материалов неуклонно возрастает. Среди множества полимерных конструкционных материалов важное место занимают эпоксидные смолы благодаря ценному комплексу присущих им свойств и универсальности применения в составе различного рода литьевых и пресс материалов, стеклопластиков, компаундов, клеев, лакокрасочных покрытий, а также в качестве конструкционных материалов для деталей машин, приборов и механизмов.

В условиях новых экономических отношений особую актуальность приобретает возможность быстрого реагирования на запросы рынка, что может быть достигнуто путем модифицирования свойств полимерных материалов, использованием новых технологических приемов для придания им требуемых качественных характеристик, а также созданием новых технологий, отвечающих технологическим, экономическим и экологическим требованиям современности.

В настоящее время для интенсификации процессов переработки и улучшения эксплуатационных свойств полимерных материалов широко используются электрофизические поля, в том числе упругие колебания звукового и ультразвукового диапазона частот, виброобработка, токи высокой частоты, лазерное и ультрафиолетовое излучения.

Необходимость в альтернативных технологиях модификации полимеров связана, в некоторых случаях, с многостадийностью традиционных процессов, высокими энерго- и трудовыми затратами, экологической напряженностью производства. Интенсивные исследования по применению электрофизических методов обработки материалов и изделий показали эффективность использования для этой цели энергии сверхвысокочастотных (СВЧ) электромагнитных колебаний.

Значительные успехи в исследовании и разработке технологических процессов СВЧ обработки материалов достигнуты благодаря работам A.B. Нетушила, И.И. Девяткина, Ю.С. Архангельского, В.А Коломейцева, И.А. Рогова, В.В. Игнатова, C.B. Некрутмана и др.

Однако исследования о влиянии СВЧ электромагнитного поля (СВЧ ЭМП) на процесс отверждения эпоксидных компаундов (ЭК) и модификацию их свойств не проводились. Поэтому разработка технологического процесса модификации ЭК при воздействии СВЧ ЭМП на базе исследований процесса СВЧ отверждения и установления влияния основных технологических параметров СВЧ обработки на свойства ЭК являются весьма актуальной научно-технической задачей.

Цель работы заключается в улучшении эксплуатационных свойств изделий и конструкций с эпоксидным компаундом на основе оптимизации технологических режимов его отверждения в СВЧ ЭМП, обеспечивающей

повышение прочности и теплостойкости ЭК, и разработка методик расчета нового СВЧ электротехнологического оборудования для модификации ЭК.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• разработать гипотезу о модифицирующем влиянии СВЧ ЭМК на процесс отверждения ЭК;

• разработать методику исследования влияния СВЧ ЭМП на процесс отверждения ЭК;

• исследовать влияние основных технологических параметров СВЧ воздействия на кинетику отверждения, структуру, физико-механические свойства ЭК;

• провести оптимизацию технологических режимов СВЧ воздействия на ЭК с целью достижения максимальных значений эксплуатационных свойств;

• разработать конструкции СВЧ установок для модификации ЭК и провести расчёт рабочей камеры СВЧ установки модифицирующего воздействия;

• разработать технологические рекомендации высокоинтенсивного процесса отверждения ЭК в СВЧ ЭМП при производстве силовых трансформаторов с повышенной прочностью и теплостойкостью литой изоляции обмоток.

Методы и средства исследований. При выполнении работы использованы научные основы электродинамики, СВЧ диэлектрического нагрева и основ конструирования СВЧ установок. Экспериментальные исследования проводились на конвейерной СВЧ установке с регулировкой уровня генерируемой мощности и продолжительности процесса обработки, предназначенной для научных исследований. Результаты экспериментальных исследований обработаны с применением методов математического планирования и регрессионного анализа. Оптимизация режимов СВЧ отверждения ЭК проводилась с применением симплекс-метода. Физико-механические свойства определялись по стандартным методикам: предел прочности на растяжение - на универсальной автоматизированной испытательной машине (ИР 5046), теплостойкость - на приборе Вика. Для исследования влияния СВЧ ЭМК на структуру отвержденного ЭК применялся метод ИК-спектроскопии в области 450-1400 нм. Оптическое пропускание ЭК измерялось на двухлучевом оптическом спектроанализаторе, собранном на базе монохроматора МДР-23.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Воздействие СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения ЭК при уровнях генерируемой мощности Рген= 130-700 Вт и времени СВЧ обработки тсвч =6-12 с может приводить к активации дипольно-групповой поляризации компаунда и, как следствие, к изменению его топологической структуры, характеризующей распределение, размер агло-

мератов и их густоту в структуре отвердевшего ЭК, что обеспечивает повышение его прочности в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса отверждения в 5-6 раз по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Математические модели, учитывающие влияние технологических режимов СВЧ обработки (мощность Рге„ и время СВЧ обработки тСцч), на параметры оптимизации (предел прочности на разрыв и теплостойкость) адекватно описывают процесс отверждения ЭК в СВЧ ЭМП, позволяют исследовать влияние на фазовые переходы в полимерах при воздействии СВЧ электромагнитных колебаний.

3. Рабочие режимы камер лучевого типа и камер с бегущей волной определяются предложенными методиками расчета, учитывающими значения напряженности электрического поля Е электромагнитной волны, при которой достигается модифицирующий эффект в процессе СВЧ отверждения эпоксидного компаунда.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлено модифицирующее влияние СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения ЭК, которое приводит к активации диполь-но-групповой поляризации компаунда и изменению его топологической структуры, что обеспечивает повышение прочности ЭК в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса его отверждения в 5-6 раз, по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Впервые определены оптимальные параметры технологического процесса отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ ЭМП (Рггн= 560 Вт, 1Свч = 9,9 с, объемное соотношение смолы и отвердителя в компаунде Л=УСМ/УОТВ= 12,4), позволяющие получать эпоксидный компаунд с пределом прочности на разрыв 41,2МПа, теплостойкостью 80,3 °С, при ускорении процесса отверждения в 5-6 раз.

3. Получены эмпирические зависимости, адекватно описывающие процесс отверждения ЭК в диапазоне изменения параметров СВЧ воздействия Рген= 130-700 Вт, тсвч =6-12 с, -Л=УСМ/У0ТВ =10-14, позволяющие оценить меру влияния факторов на прочность и теплостойкость компаунда.

4. Получена математическая модель, описывающая влияние на фазовые переходы в полимерах различных способов энергоподвода.

5. Предложены конструкции и методики расчета камер лучевого типа и камер с бегущей волной, позволяющие определить рабочие режимы указанных камер с учетом особенностей технологического процесса СВЧ отверждения эпоксидного компаунда.

Практическая значимость результатов работы:

1. Обработка эпоксидного компаунда в СВЧ ЭМП в процессе его отверждения обеспечивает повышение предела прочности на разрыв в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса его отверждения

в 5-6 раз, по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Разработана и изготовлена специализированная конвейерная СВЧ установка для модифицирующего СВЧ воздействия на диэлектрики, отличающаяся возможностью регулирования уровня генерируемой мощности в диапазоне от 130 Вт до 3000 кВт и продолжительности процесса обработки объекта от 6 с до 100 с в методическом режиме работы установки.

3. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению литой изоляции обмоток трансформаторов с применением СВЧ энергии, позволяющие при Ргеи= 560 Вт, хсвч = 9,9 с и А=УСМ/Уота= 12,4 сократить время изготовления обмоток с 2-3 суток до 3 ч, увеличить производительность в 24 раза.

4. Результаты диссертационной работы внедрены на ООО ИТФ «Эл-маш-Микро» (г. Саратов) при производстве специализированных конвейерных СВЧ установок.

5. Технология СВЧ отверждения ЭК рекомендована к промышленному внедрению на ЗАО «Завод специальных автомобилей» (г. Энгельс) при производстве композиционных полимерных панелей.

6. Результаты диссертационной работы используются при выполнении курсовых работ, чтении курсов лекций по дисциплинам «СВЧ электротермические установки и системы» для студентов специальности 140605 - «Электротехнологические установки и системы» и «Применение СВЧ энергии в технологических процессах» для магистров направления 140600 - «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». В рамках темы диссертационной работы защищены три дипломных проекта.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 9-й Международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2003), на Международной научно-технической конференции «Радиотехника и связь» (Саратов, СГТУ, 2004), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», ММТТ-21 (Саратов, СГТУ, 2008), Международной научной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты», МКЭЭЭ-2008 (Алушта, 2008), а также на научных семинарах кафедры «Автоматизированные электротехнологические установки и системы» (2003-2008 г.г.) и ежегодных научно-технических конференциях СГТУ (2003-2005 г.г).

Работа выполнена в рамках плана научной ведущей школы России по Гранту Президента РФ для государственной поддержки ведущих школ РФ № НШ-9553.2006.8 (СГТУ № 160) и внутривузовского основного научного направления 05.В. «Научные основы проектирования, исследование параметров и режимов электронных, электрорадиотехнологических установок, систем и технологий».

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах, из них 3 работы в журналах из перечня ВАК РФ. Новизна конструктивных решений подтверждена положительным решением по заявке на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит га введения, 5 глав, заключения, 4 приложений и списка использованной литературы. Работа изложена на 174 страницах, содержит 20 таблиц, 52 рисунка. Список использованной литературы включает 164 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследований, показаны научная новизна работы, область практических приложений теоретических результатов, полученных в диссертации, их практическая значимость.

Первая глава посвящена аналитическому обзору литературы по проблеме модификации полимерных материалов. Выявлены особенности воздействия СВЧ электромагнитного поля на диэлектрические среды. Рассмотрены методы и области применения диэлектрического нагрева и обработки диэлектрических материалов, в том числе полимеров, в СВЧ ЭМП с целью интенсификации процесса обработки и модификации их технологических свойств.

Аналитический обзор литературных данных по рассматриваемой теме позволил выявить проблемы модификации эпоксидного компаунда с помощью энергии СВЧ, обозначить вопросы, требующие дальнейшего изучения.

Во второй главе, для проведения комплексных исследований, представлена нами разработанная и изготовленная на базе ООО ИТФ «Элмаш-Микро» (г. Саратов) конвейерная СВЧ установка для научных исследований с регулировкой уровня генерируемой мощности и продолжительности процесса обработки (рис. 1).

Освещены ход и результаты её калибровки, которые позволили в процессе выполнения экспериментальных исследований оценить величину поглощённой объектом мощности.

Достоинством СВЧ установки для научных исследований являются:

• возможность работы с научно обоснованными минимальными объемами объекта (среды);

• реализация широкого спектра условий исследований дай объектов (твердых, жидких, вязких) с разными диэлектрическими свойствами в зависимости от температуры и влажности;

• контроль необходимых параметров процесса СВЧ воздействия;

• методическое обеспечение установки, позволяющее исследователю выполнять работы, необходимые для полного исследования свойств обрабатываемого в СВЧ поле объекта.

а б

Рис. 1. Конвейерная СВЧ установка для научных исследований: а - общий вид; б - структурная блок-схема, где 1 - источник СВЧ энергии; 2 - ферритовый вентиль; 3 - аттенюатор; 4 - измерители падающей и отражённой мощности; 5 - СВЧ рабочая камера на прямоугольном волноводе с конвейерной лентой; 6 - калориметрическая балластная нагрузка; 7 - пульт управления; 8 - электрический привод конвейера

Разработана методика исследования воздействия СВЧ ЭМП на процесс отверждения ЭК на СВЧ установке.

Получены линейно приближенные уравнения регрессии, характеризующие степень влияния выбранных факторов: СВЧ мощности, (Xi) времени СВЧ воздействия (Хг) и объемного соотношения смолы и отвердите-ля в компаунде {X-¡) на параметры оптимизации: предел прочности при испытании на растяжение ав, МПа (F 1) и теплостойкость по способу Вика В, °С (Г 2) с использованием метода планирования эксперимента:

Y 1 = 24,04 + 5,82х, + l,57x2 + 2,05х3-1,175х1;с2 + 0,79х,х3 +0,84х2х3;

72 = 68 + 7,45х, -1,94;с2 -2,2х3-3,31х,хг.

В ходе проведения интерпретации математических моделей установлено, что наиболее влияющим фактором является СВЧ мощность, а также имеют место не только линейные эффекты факторов, но и их парные взаимодействия.

При оптимизации симплексным методом параметров процесса отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ ЭМП определены оптимальные режимы СВЧ обработки ЭК, обеспечивающие наибольшее повышение прочности на разрыв и теплостойкости компаунда.

Установлено, что обработка ЭК в СВЧ ЭМП (рис. 2- 5) повышает предел прочности на разрыв ав ЭК в 3-4 раза, теплостойкость В ЭК в 1,41,6 раза, твердость HV в 2-3,5 раза, по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях, и интенсифицирует процесс отверждения ЭК в десятки раз (в 5-70 раз для разных режимов СВЧ обработки).

да.МПа 50

40

30

20

10

0 10 20 30 40 Рп>, Вт/см3 Рис. 2. Влияние удельной поглощенной СВЧ мощности Руг) на прочность ЭК ав при объемном соотношении в компаунде У&/ Уотя: 7-10:1, СКО =1,3; доверительный интервал АаВ1 = ±1,4 с вероятностью Р=0,95; 2 - 12,4:1, СКО =1,6; дове-

аср

рительный интервал Д <ТВ1= ¿¡^±1,9 о вероятностью Р=0,95

НУ

40 35 30 25 20 15 10 5

О 5 10 15 20 25 30 35 р^ Ът/си

Рис. 4. Влияние удельной поглощенной СВЧ мощности Руд тгя на твердость НУ: 1 - Усм/ 10:1; СКО &^Р=1,63; доверительный интервал ДЯ7=НУ±1,7; 2 - при объемном соотношении в компаунде 12,4:1; СКО 5^=1,72; доверительный интервал ДЯК=НУ±1,8

вХ 80 70 60 50 40 10

0 10 20 30 40 Руд, Вт/см3

Рис. 3. Влияние удельной поглощенной СВЧ мощности Руд на теплостойкость по Вика при объемном соотношении в компаунде VaJVoma: 1 - 10:1; 2 - 12,4:1; СКО SB¡r =1,7; доверительный интервал ДБ= Вср1 ±1,6

Тот., каш

1250 1200 1150 1100 250 200 150 100 50

0 10 20 30 40 РуЬ> Вт/см3

Рис. 5. Влияние удельной поглощенной СВЧ мощности Py¿ на время отверждения ЭК тсвч при объемном соотношении в компаунде VCM/VOT„: 1 - 10:1; СКО 5,^=5,3; доверительный интервал A toma - tome ±5,3 с вероятностью Р=0,95; 2 - 12,4:1; СКО Sr¡ =7,1; доверительный интервал Д rome = roms ±11,2 с вероятностью Р=0,95

Треть,я глава посвящена исследованию влияния СВЧ электромагнитного поля на структуру ЭК. Исследование проводилось методом ИК-спектроскопии в области 450-1400 нм (рис. 6). Область пропускания 10001100 нм представляет особый интерес, так как она характерна для колебаний эпоксидных групп. Установлено, что у образца ЭК, отвер-жденного в СВЧ ЭМП, даже при малых уровнях мощности порядка 30 Вт (Руд= 1,2 Вт/см3) наблюдается смещение пика пропускания в область меньших волновых чисел на 45 нм по сравнению с образцом ЭК, отвержденным на воздухе. Увеличение интенсивности пика пропускания ЭК свидетельствует о снижении дефектности структуры низкомолекулярной фракции. С увеличением мощности СВЧ воздействия на ЭК снижается относительный коэффициент пропускания Д, что, по-видимому, связано с увеличением плотности низкомолекулярной области в структуре компаунда, которое приводит к повышению его прочности.

По мнению автора, механизм воздействия СВЧ ЭМП на структуру ЭК заключается в активации дипольно-групповой поляризации компаунда и как результат в изменении его топологической структуры, характеризующей распределение агломератов, их густоту. Снижение дефектности структуры низкомолекулярной фракции и увеличение размеров густосетчатых агломератов в структуре отвердевшего ЭК приводит к повышению его прочности и теплостойкости.

Получена приближенная математическая модель, описывающая фазовые переходы в полимерах при воздействии СВЧ электромагнитных, колебаний.

Рассмотрен случай работы СВЧ установки в периодическом режиме при реализации технологического процесса с фазовым переходом без выраженного массопереноса.

Определение времени обработки;одной порции ЭК хобр, позволяет

решение системы уравнений

¿0

(аД+афУ)®+с/>У-р = .Р, . (1)

Рис. 6. ИК-спектры отвержденного эпоксидного компаунда при генерируемой СВЧ мощности: 1 - 130 Вт; 2 - 560 Вт; 3 - 860 Вт; 4 - без СВЧ воздействия

и

где ак - коэффициент теплоотдачи конвекцией (процесс отверждения идет при температурах, при которых теплообмен излучением не играет решающей роли); (Хф- коэффициент, учитывающий теплоту фазового перехода;

Б, - поверхность объекта, с которого идет конвекция; V - объем одной порции объекта, в котором реализуется фазовый переход; с, р - удельная теплоемкость и плотность объекта; г - коэффициент, учитывающий затраты энергии на реализацию фазового перехода; ш - масса отверждаемого объекта; Р - мощность, поглощенная от внешнего источника; © - температурный параметр объекта.

Экспериментально установлено, что ускорение процесса отверждения возможно при малых уровнях мощности Р, когда температура ЗК в результате СВЧ воздействия повышается незначительно, тогда ак8к ~ 0 и расчет 0иш производится по (2) и (3).

0=-

афУ

1-е

срV

т = -

срУ

афУ

ЧфУт'

1-е

Время обработки определяется по форомуле

тг + с/>У0

тобр - о

(2)

(3)

(4)

Если речь идет о режиме СВЧ обработки ЭК, когда фазовый переход происходит при достижении определенного температурного напора, то общее время обработки тобр складывается из времени нагрева ЭК до заданной температуры хнагр и затрат времени на фазовый переход гф, тогда

1„е:„ — "

срУ©

Ф

тг

(5)

об" Р афУ©ф

Определяя экспериментально входящие в соотношения для Тоф величины, можно исследовать влияние на фазовые переходы в объекте различных способов энергоподвода.

Четвертая глава посвящена разработке СВЧ установок модифицирующего воздействия (СВЧ УМВ) на ЭК и расчету их рабочих камер.

Приведены конструкции и расчет рабочих камер СВЧ УМВ для двух очевидных технологических процессов СВЧ модификации ЭК (рис. 7, 8):

• Для заливки ЭК после СВЧ модификации в узкие отверстия, формы и нанесение на большие поверхности.

• при изготовлении заготовок, из которых после СВЧ модификации при помощи механической обработки изготавливаются детали, узлы, предназначенные для эксплуатации в машинах и аппаратах различного назначения.

/\А/\, .

Рис. 7. Схема КЛТ для модификации ЭК при изготовлении изделий с большой поверхностью с одним (а) или с системой из нескольких (б) излучающих и приёмных рупоров: 1 - модифицируемый ЭК в радиопрозрачной форме; 2 - шлюзы; 3 - поглотитель; 4 - рабочая камера; 5 - излучающий рупор; 6 - приёмный рупор; 7 - балластная нагрузка

щващ

Рис. 8. СВЧ УМВ для изготовления изделий из ЭК методом свободной заливки: 1 - ЭК; 2 - бункер с питателем; 3 - поворот с винтовым нагнетателем и диэлектрической трубой-канализатором ЭК; 4 - шлюз; 5 - рабочая камера; 6 - рупорный излучатель; 7 - источник питания и СВЧ генератор; 8.- выходной питатель для заливки ЭК в формы; 9 - формы-изложницы; 10 - приёмный рупор; 11 - балластная нагрузка

Толщина модифицируемого ЭК определяется из условия

Еив-АЕ=(Е-+АЕ)ев-> (6)

где Езад - заданная напряжённость электрического поля СВЧ электромагнитной волны, при которой происходит модификация ЭК; ±ДЕ - допустимые отклонения от напряжённости Езаа, в пределах которой происходит модификация объекта; а - коэффициент затухания электромагнитной волны, проходящей от излучающего рупора в приёмный рупор через ЭК.

Е =-

[Х_

2а

(7)

гДе ¿тх ~ максимальная толщина модифицируемого слоя ЭК; а, Ь - размеры апертуры излучателя; Р - СВЧ мощность; Л - длина волны; То = 120л, Ом - характеристическое сопротивление в вакууме.

а

1+

ДЕ

1-

ДЕ

(8)

КОМПАУНД

ДЕ

Если в (8) 2—— с, то

2 я—

(9)

/ I

\_1

ДЕ

а

Следовательно, заготовка из ЭК в КЛТ может быть изготовлена в том случае, если её допустимая толщина с1ш < ¿/тах.

В этих расчётах Е^ и ДЕ должны соответствовать тем значениям, которые предварительно определены экспериментально для процесса модификации ЭК. Приведённые соотношения получены в предположении, что в воздушном слое и модифицируемом объекте между рупорами распространяется плоская волна.

СВЧ воздействие на ЭК целесообразно осуществлять в рабочей камере, построенной на прямоугольном волноводе со слоем ЭК посередине широкой стенки, параллельно узкой и в коаксиальном волноводе с обрабатываемым слоем ЭК у внутреннего проводника (рис. 9). Рассмотрены компоненты напряжённо-стей СВЧ ЭМП в этих волноводах.

Считаем, что обработка объекта осуществляется волной квази-Ню, поскольку конфигурация линий напряжённостей Е и Н близки волне Ню с однородным заполнением, если

а

Рис. 9. КБВ для СВЧ воздействия на ЭК: а - на прямоугольном волноводе со слоем ЭК по середине широкой стенки волновода; б- на коаксиальном волноводе с ЭК у внутреннего проводника волновода (1 - диэлектрический канал. 2 - ЭЮ

е'2 ¿ВО;—<0,1. а

Эти условия обычно выполняются при модификации ЭК. Тогда для инженерных расчётов фазовой постоянной можно использовать соотношение

'-т-да.

а постоянную затухания а можно получить обобщением метода эквивалентных схем для волновода с волной Н10 при однородном заполнении

2ж

а = -

которое при

I '2а (2а

II

1 +

1 + (4-1)

Ж<1

2а

"(го.

1-

к2а

-1,(12)

(13)

что удовлетворяет случаю модификации эпоксидного компаунда, переходит в соотношение

(14)

а = -

2аЛ,1-

Для расчёта КБВ обычно заданным являются диэлектрические параметры обрабатываемой среды е' и частота СВЧ ЭМК (частота СВЧ генератора), напряжённость электрического поля Е3 электромагнитной во-ны волны, при которой достигается необходимый технологический эффект, и допустимые отклонения от этого значения ±ДЕ3, время обработки тоб, габаритные размеры рабочей зоны КБВ, мощность СВЧ генератора, производительность установки.

Длина рабочей зоны КБВ на прямоугольном волноводе, частично заполненном обрабатываемой средой, определяется из соотношения

I = ^ 1п ^зад +

а Е^-ЛЕ^

(15)

В инженерных расчётах величины / и а можно найти' для квази- Ню волны по соотношению (14), а так как для ЭК выполняется неравенство (15), то а можно рассчитывать по соотношению (16). Толщина слоя обрабатываемого ЭК с1 выбираем согласно формуле (12)

¿/<0,1 а. (16)

Скорость движения обрабатываемой среды в технологическом канале V зависит от давления, которое может развить на входе в КБВ питатель

(рис. 9), и от параметров обрабатываемого объекта в технологическом канале. Чем больше V, тем меньше должна быть /, при заданном гоф. Соотношение (15) определяет наибольшую допустимую длину рабочей части КБВ.

Если требуется иметь в прямоугольном волноводе напряжённость ЕуМ + ДЕ^, то потребуется генератор с мощностью

аЬ(Езад + АЕюд)21^ р =_

' '

При расчете коаксиального волновода со слоем обрабатываемой среды вокруг внутреннего проводника длина рабочей зоны КБВ рассчитывается аналогично тому, как она рассчитывается для КБВ на прямоугольном волноводе (рис.10).

В инженерных расчётах величины 1, а могут быть найдены для квази-Т волны, где в' и tg5 определяются как эквивалентные е[ tgS3 в соотношении (12).

Толщина слоя обрабатываемой среды определяется как й = гуг\. В коаксиальном волноводе, заполненном средой с е[ tg5ъ, имеет место распространения квази-Т волны, если

Л / ч

I --=^>Я1>|+Г2).

^¡s'Jl + tg2Sэ

Пятая глава посвящена разработке технологических рекомендаций отверждения ЭК в СВЧ электромагнитном поле при изготовлении литой изоляции обмоток силовых трансформаторов.

Рассмотрены особенности изготовления силовых трансформаторов с литой изоляцией обмоток, которые отличаются от традиционных масляных трансформаторов высокой пожаробезопасностью, надёжностью, пониженным уровнем шума, минимальными эксплуатационными расходами, компактностью. Однако их высокая стоимость, в среднем в 3 раза превышающая стоимость обычного масляного трансформатора, резко ограничивает широкое применение трансформаторов с литой изоляцией. Приведен типовой технологический процесс изготовления таких трансформаторов.

Новая технология позволяет упростить изготовление обмоток с литой изоляцией путем кратковременной (до 10 с) обработки заливаемого в гильзы компаунда СВЧ ЭМП. Обработанный таким образом ЭК сильно разжижается, потому равномерно заполняет любые полости, щели и поры, а последующее отверждение его происходит в десятки раз быстрее, чем

Рис. 10. Коаксиальный волновод со слоем среды у внутреннего проводника

отверждение компаунда без СВЧ. Таким образом, отпадает необходимость в вакуумной установке, в прессах. Оптимальные режимы СВЧ обработки эпоксидного компаунда позволяют улучшить качество литой изоляции, которое заключается в повышении прочности и теплостойкости (таблица).

Оптимальные технологические режимы СВЧ обработки эпоксидного компаунда при производстве трансформаторов с литой изоляцией обмоток

Генери- Удельная Время Объемное Время Е*, Предел Тепло-

руемая погло- СВЧ соотноше- отвер- В/м прочно- стой-

мощ- щенная обра- ние смолы ждения сти на кость по

ность мощность ботки к отверди- ЭК Тоги, разрыв способу

Рген, Вт Руд, телю в мин 0а > Вика В,

Вт/см ЭК МПа °С

560±20 14,3±1 9,9±0,5 12,4±0,2 210±6 б,62±0,5 41,2±1,4 80,3±1,5

■"напряженность электрического поля электромагнитной волны, при которой достигается модификации ЭК

Снижение капитальных затрат на энергооборудование связано с отказом от применения вакуумного и прессового оборудования. Применение технологии СВЧ отверждения ЭК приведёт к сокращению времени на изготовления обмоток с литой изоляцией, снизит энергопотребление и сократит продолжительность технологического процесса в целом. Время изготовления обмоток с литой изоляцией сократится с 2-3 суток до 5 ч, в результате производительность возрастёт в 15 раз.

В приложении приводятся результаты калибровки специализированной конвейерной СВЧ установки, результаты статистической обработки экспериментальных данных, справки о внедрении и использовании результатов работы в производстве и учебном процессе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы решена важная научно-практическая задача, имеющая существенное значение для развития промышленности в части СВЧ техники и технологий модификации полимерных материалов. Обоснована актуальность работы по использованию энергии сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний для модификации эпоксидного компаунда. Это обосновывается следующими результатами:

1. Доказано модифицирующее влияние СВЧ электромагнитного поля на эпоксидный компаунд, которое может приводить к активации ди-польно-групповой поляризации компаунда и, как следствие, к изменению его топологической структуры, характеризующей распределение, размер агломератов и их густоту в структуре отвердевшего ЭК, что обеспечивает

повышение его прочности в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса отверждения в 5-6 раз по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Установлено, что наибольшее влияние на прочность и теплостойкость эпоксидного компаунда оказывают мощность СВЧ электромагнитного поля, время СВЧ воздействия и объемное соотношение смолы и отвер-дителя в компаунде. Получены эмпирические зависимости, адекватно описывающие процесс отверждения ЭК в СВЧ электромагнитном поле в диапазоне изменения параметров СВЧ воздействия: Р№И~ 130-700 Вт, хсвч =6-12 с, А=Ча/Чотв =10-14.

3. Впервые определены оптимальные режимы процесса обработки эпоксидного компаунда в СВЧ электромагнитном поле, обеспечивающие повышение предела прочности на разрыв ЭК в 3-4 раза и теплостойкости в 1,4-1,6 раза при Рген= 560 Вт, тСвг 9,9 с, Л= 12,4 по сравнению с эпоксидным компаундом, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

4. Разработана специализированная конвейерная СВЧ установка, отличающаяся возможностью регулирования уровня генерируемой мощности в диапазоне от 130 Вт до 3000 кВт и продолжительности процесса обработки объекта от 6 с до 100 с в методическом режиме работы установки, позволяющая проводить комплексные исследования модифицирующего СВЧ воздействия на диэлектрики различного агрегатного состояния.

5. Получена математическая модель, описывающая фазовые переходы в полимерах при воздействии СВЧ электромагнитных колебаний.

6. Разработаны конструкции СВЧ установок модифицирующего воздействия на ЭК для реализации технологических процессов при заливке ЭК после СВЧ модификации в узкие отверстия, формы и нанесение на большие поверхности и при изготовлении заготовок, деталей.

7. Проведен расчет рабочих камер СВЧ ЭТУ на базе камер лучевого типа и камер с бегущей волной, работающих в методическом режиме. Получены соотношения для определения габаритов модифицируемого ЭК в камере лучевого типа, с учетом заданной напряжённости электрического поля СВЧ электромагнитной волны, при которой происходит модификация ЭК. Получены соотношения для инженерных расчётов рабочих камер с помощью метода эквивалентных схем на прямоугольном волноводе с обрабатываемым объектом по середине широкой стенки параллельно узкой и коаксиального волновода со слоем среды у внутреннего проводника.

8. Установлена возможность управления свойствами эпоксидных компаундов с помощью воздействия СВЧ ЭМП на процесс отверждения, открывающая перспективы для нового направления теоретических и экспериментальных исследований по оптимизации СВЧ технологий при производстве силовых трансформаторов с литой изоляцией обмоток, при производстве композиционных материалов, при изготовлении литых деталей из эпоксидного компаунда.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Лаврентьев В.А. Исследование влияния СВЧ электромагнитного поля на прочность клеевого соединения полимерных волокнистых материалов / Н.Е. Ковалева, В.И. Бесшапошникова, С.Г. Калганова, В.А. Лаврентьев и др. // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006. -№1(11). Вып. 2. - С.85-89.

2. Лаврентьев В.А. Модификация волокнистого поликапроамида в СВЧ электромагнитном поле / С.К. Слепцова, В.А. Лаврентьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006.- №4(19). Вып.4. -С. 144-147.

3. Лаврентьев В.А. Применение технологии СВЧ обработки при производстве базальтовых труб / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Вестник Саратовского государственного технического университета,- 2007. -№4(29). Вып. 2. -С. 23-25.

в других изданиях

4. Лаврентьев В.А. Влияние СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения эпоксидных смол / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр.- Красноярск: Крас. гос. техн. ун-т, 2002.-С. 139-140.

5. Лаврентьев В.А. Установка для исследования модифицирующего СВЧ и теплового воздействия на исследуемые объекты / С.Г. Калганова, В.А. Лаврентьев, С.К. Слепцова // Элементы и устройства систем низких и сверхвысоких частот: межвуз. науч. сб.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004.- С. 33-36.

6. Лаврентьев В.А. Применение энергии СВЧ электромагнитных колебаний для воздействия на процесс отверждения эпоксидных смол / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Электро- и теплотехнологические процессы и установки : сб. науч. тр.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2005.-Т.2.- С.67-70.

7. Лаврентьев В.А. Применение СВЧ электротехнологических установок в научных исследованиях / В.А. Лаврентьев, С.К. Слепцова, С.Г. Калганова // Проблемы исследования и проектирования машин,: тр. Междунар. науч.- техн. конф. МК-91-95, Пенза, 24-25. нояб. 2005 г.-Пенза, 2005-С. 18-21.

8. Лаврентьев В.А. СВЧ энергия в производстве композиционных материалов / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Автоматизированная подготовка машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования: материалы Междунар. научн.- техн. конф- Вологда: ВоГТУ, 2005. -Т.2.- С.68-71.

9. Лаврентьев В.А. Применение СВЧ энергии в производстве композиционных материалов / С.Г. Калганова, В.А. Лаврентьев, Д.О. Шевчук. // Системы и функциональные устройства низких и сверхвысоких частот: сб. науч. тр.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2006. - С. 106-108.

Ю.Лаврентьев В.А. Влияние СВЧ электромагнитного поля на технологический процесс с фазовым переходом / С.Г. Калганова., Ю.С. Архангельский,

B.А. Лаврентьев II Математические методы в технике и технологиях ММТТ-21: материалы XXI Междунар. науч. конф.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. -Т.5. - С.254-257.

П.Лаврентьев В.А. Математическая модель процесса отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ электромагнитном поле / С.Г. Калганова, В.А. Лаврентьев // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-21: материалы XXI Междунар. науч. конф - Саратов: Сарат. гос.техн. ун-т, 2008. - Т.5. -

C.257-260.

12. Лаврентьев В.А. Влияние режимов СВЧ-отверждения на на прочностные свойства эпоксидного компаунда / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Проблемы электроэнергетики: сб. науч. тр.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. -С. 133-136.

И.Лаврентьев В.А. Влияние СВЧ электромагнитных колебаний на технологические свойства СОЖ. / С.Г. Калганова, Ю.С. Архангельский, В.А. Лаврентьев. II Современные проблемы машиностроения: IV Междунар. науч.-техн. конф. Томск, 26-28 нояб. 2008г. - Томск: ТПУ, 2008,- С. 632-636.

14. Заявка на полезную модель Рос. Федерация. Комбинированная установка для СВЧ обработки различных материалов / Архангельский Ю.С., Калганова С.Г., Гришина Е.М., Лаврентьев В.А. 2009100389/17(00520); заявл. 11.01.2009; приоритет от 11.01.2009.

Автор искренне благодарен за помощь в работе над диссертацией д.т.н., профессору Архангельскому Ю.С.

Подписано в печать 19.03.09 Формат 60x84 1/16

Бум. Тип. Усл.печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 114. Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Введение.

1. Проблема модификации полимерных материалов.

1.1. Эпоксидные полимерные материалы.

1.2. Спо'собй модификации свойств эпоксидных компаундов.

1.3. Воздействие СВЧ электромагнитных колебаний на диэлектрики.

1.3.1 Особенности воздействия СВЧ электромагнитного поля.

1.3.2. Нетепловое СВЧ воздействие на полимеры.

Выводы.

2. Исследование влияния СВЧ электромагнитных колебаний на процесс отверждения эпоксидного компаунда.

2.1. Проверка гипотезы о влиянии СВЧ электромагнитных колебаний на процесс отверждения эпоксидного компаунда.

2.1.1. Методика исследования.

2.1.2. Результаты исследований.

2.2. Исследование влияния режимов СВЧ обработки эпоксидного компаунда в камере с бегущей волной.

2.2.1. Конвейерная СВЧ установка для научных исследований.

2.2.2. Выбор параметров управления процессом отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ электромагнитном поле.

2.2.3. Методика исследования.

2.2.4. Построение эмпирической модели.

2.2.5. Оптимизация процесса отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ электромагнитном поле.

2.2.6. Анализ результатов исследований.

Выводы.

3. Влияние СВЧ электромагнитного поля на структуру эпоксидного компаунда.

3.1. Исследование влияния СВЧ электромагнитного поля на структуру эпоксидного компаунда методом ИК-спектроскопии.

3.2. Особенности формирования структуры эпоксидных компаундов в процессе СВЧ отверждения.

3.3. Фазовые переходы в полимерах при воздействии СВЧ электромагнитных колебаний.

4. СВЧ электротехнологические установки модифицирующего воздействия на эпоксидный компаунд.

4.1. Структурная схема СВЧ установки модифицирующего воздействия.

4.2. Рабочие камеры СВЧ установок для модификации эпоксидного компаунда.

4.2.1. Камеры лучевого типа для модификации эпоксидного компаунда при изготовлении изделий с большими поверхностями.

4.2.2. Камеры с бегущей волной для модификации эпоксидного компаунда.

Выводы.

5. Разработка технологических рекомендаций отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ электромагнитном поле.

5.1. Особенности изготовления силовых трансформаторов с литой изоляцией обмоток.

5.2. Технологические рекомендации по изготовлению силовых трансформаторов с литой изоляцией с применением СВЧ электромагнитного поля.

Выводы.

Актуальность темы. Объем мирового производства и потребления всех видов полимерных материалов неуклонно возрастает. Среди множества полимерных конструкционных материалов важное место занимают эпоксидные смолы благодаря ценному комплексу присущих им свойств и универсальности применения в составе различного рода литьевых и пресс материалов, стеклопластиков, компаундов, клеев, лакокрасочных покрытий, а так же в качестве конструкционных материалов для деталей машин, приборов и механизмов [1-12].

В условиях новых экономических отношений особую актуальность приобретает возможность быстрого реагирования на запросы рынка, что может быть достигнуто путем модифицирования свойств полимерных материалов, использованием новых технологических приемов для придания им требуемых качественных характеристик, а также созданием новых технологий, отвечающих^ технологическим, экономическим и экологическим требованиям современности.

В настоящее время для интенсификации процессов переработки и улучшения эксплуатационных свойств полимерных материалов широко используются электрофизические поля, в том числе упругие колебания звукового и ультразвукового диапазона частот, виброобработка, токи высокой частоты, лазерное и ультрафиолетовое излучения [13-19].

Необходимость в альтернативных технологиях модификации полимеров связана, в некоторых случаях, с многостадийностью традиционных процессов, высокими энерго- и трудовыми затратами, экологической напряженностью производства. Интенсивные исследования по применению электрофизических методов обработки материалов и изделий показали эффективность использования для этой цели энергии сверхвысокочастотных (СВЧ) электромагнитных колебаний.

Значительные успехи в исследовании и разработке технологических процессов СВЧ обработки материалов достигнуты благодаря работам А.В. Нетушила, И.И. Девяткина, Ю.С. Архангельского, В.А. Коломейцева, И.А. Рогова, В.В. Игнатова, С.В. Некрутмана и др.

Однако исследования о влиянии СВЧ электромагнитного поля (СВЧ ЭМП) на процесс отверждения эпоксидных компаундов (ЭК) и модификацию их свойств не проводились. Поэтому разработка технологического процесса модификации ЭК при воздействии СВЧ ЭМП на базе исследований процесса СВЧ отверждения и установления влияния основных технологических параметров СВЧ обработки на свойства ЭК являются весьма актуальной научно-технической задачей.

Таким образом, цель работы заключается в улучшении эксплуатационных свойств изделий и конструкций с эпоксидным компаундом на основе оптимизации технологических режимов его отверждения в СВЧ ЭМП, обеспечивающей повышение прочности и теплостойкости ЭК, и разработка методик расчета нового СВЧ электротехнологического оборудования для модификации ЭК. '

Для достижения поставленной' цели необходимо решить следующие задачи:

• разработать гипотезу о модифицирующем влиянии СВЧ ЭМК на процесс отверждения ЭК;

• разработать методику исследования влияния СВЧ ЭМП на процесс отверждения ЭК;

• исследовать влияние основных технологических параметров СВЧ воздействия на кинетику отверждения, структуру, физико-механические свойства ЭК;

• провести оптимизацию технологических режимов СВЧ воздействия на ЭК с целью достижения максимальных значений эксплуатационных свойств;

• разработать конструкции СВЧ установок для модификации ЭК и провести расчёт рабочей камеры СВЧ установки модифицирующего воздействия;

• разработать технологические рекомендации высокоинтенсивного процесса отверждения ЭК в-СВЧ-ЭМП при производстве силовых трансформаторов с повышенной прочностью и теплостойкостью литой изоляции, обмоток.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлено модифицирующее влияние СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения ЭК, которое приводит к активации дипольно-групповой поляризации компаунда и изменению его топологической структуры, что обеспечивает повышение прочности ЭК в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса его отверждения в 5-6 раз, по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Впервые определены оптимальные параметры технологического процесса отверждения эпоксидного компаунда в СВЧ ЭМП (Рген= 560 Вт, тсвч = 9,9 с, объемное соотношение смолы и отвердителя в компаунде A=VCJVотв — 12,4), позволяющие получать эпоксидный компаунд с пределом прочности на разрыв - 41,2 МПа, теплостойкостью 80,3 °С, при ускорении процесса отверждения в 5-6 раз.

3. Получены эмпирические зависимости, адекватно описывающие процесс отверждения ЭК в диапазоне изменения параметров СВЧ воздействия Ргеп - 130-700 Вт, тсвч = 6-12 с, А = VcJVome= Ю-14, позволяющие оценить меру влияния факторов на прочность и теплостойкость.

4. Получена математическая модель, описывающая влияние на фазовые переходы в полимерах различных способов энергоподвода.

5. Предложены конструкции и методики расчета камер лучевого типа и камер с бегущей волной, позволяющие определить рабочие режимы указанных камер с учетом особенностей технологического процесса СВЧ отверждения эпоксидного компаунда.

Практическая значимость результатов работы:

1. Обработка эпоксидного компаунда в СВЧ ЭМП в процессе его отверждения обеспечивает повышение предела прочности на разрыв в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса его отверждения в 5-6 раз, по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Разработана и изготовлена специализированная конвейерная СВЧ установка для модифицирующего СВЧ воздействия на диэлектрики, отличающаяся возможностью регулирования уровня генерируемой мощности в диапазоне от 130 Вт до 3000 Вт и продолжительности процесса обработки объекта от 6 с до 100 с в методическом режиме работы установки.

3. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению литой изоляции обмоток с применением СВЧ энергии, позволяющие при Рге„~ 560 Вт, тсвч= 9,9 си А = VcJVome = 12,4 сократить время изготовления обмоток с 2-3 суток до 5 ч, увеличить производительность в 15 раз.

4. Результаты диссертационной работы внедрены на ООО ИТФ «Элмаш-Микро» (г. Саратов) при производстве специализированных конвейерных СВЧ установок.

5. Технология СВЧ отверждения ЭК рекомендована к промышленному внедрению на ЗАО «Завод специальных автомобилей» (г. Энгельс) при производстве композиционных полимерных панелей.

6. Результаты диссертационной работы используются при выполнении курсовых работ, чтении курсов лекций по дисциплинам «СВЧ электротермические установки и системы» для студентов специальности 140605 - «Электротехнологические установки и системы» и «Применение СВЧ энергии в технологических процессах» для магистров направления 140600 - «Электротехника, электромеханика и электротехнологии». В рамках темы диссертационной работы защищены три дипломных проекта.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Воздействие СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения ЭК при уровнях генерируемой мощности Рге„= 130-700 Вт и времени СВЧ обработки хсвч — 6-12 с может приводить к активации дипольно-групповой поляризации компаунда и как следствие к изменению его топологической структуры, характеризующей распределение, размер агломератов и их густоту в структуре отвердевшего ЭК, что обеспечивает повышение его прочности в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса отверждения в 5-6 раз, по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Математические модели, учитывающие влияние технологических режимов СВЧ обработки {Рген = 560 Вт, хсвч — 9,9 с) на параметры оптимизации (предел прочности на разрыв и теплостойкость) адекватно описывают процесс отверждения ЭК в СВЧ ЭМП, позволяют исследовать влияние на фазовые переходы в полимерах при воздействии СВЧ электромагнитных колебаний.

3. Рабочие режимы камер лучевого типа и камер с бегущей волной определяются предложенными методиками расчета, учитывающих значения напряженности электрического для модификации эпоксидного компаунда.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на 9-й Международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2003), на Международной научно-технической конференции «Радиотехника и связь» (Саратов, СГТУ, 2004), на Международной-научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», ММТТ-21 (Саратов, СГТУ, 2008), на Международной научной конференции «Электромеханика, электротехнологи^ электротехнические материалы и компоненты», МКЭЭЭ-2008 (Алушта, 2008), а также на научных семинарах кафедры «Автоматизированные электротехнологические установки! и системы» (2003-2008 г.г.) и ежегодных научно-технических конференциях СГТУ (2003-2005 г.г).

Диссертационная работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете на кафедре «Автоматизированные электротехнологические установки и системы» в рамках плана научной ведущей школы России по Гранту Президента РФ для государственной поддержки ведущих школ РФ № НШ-9553.2006.8 (СГТУ №160) и внутривузовского основного научного направления 05 .В. «Научные основы проектирования, исследование параметров и режимов электронных, электрорадиотехнологических установок, систем и технологий» [20-24].

Публикации. Основные результаты диссертации автором опубликованы в 14 печатных работах, из них 3 работы в журналах из перечня ВАК. Новизна конструктивных решений подтверждена полржительныМ; решением по заявке на полезную модель. •

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, 4 приложений и списка используемой литературы. Работа изложена на 174 страницах, содержит 20 таблиц, 52 рисунка. Список использованной литературы включает 164 наименования.

Выводы

Основные новые результаты, полученные в пятой главе, состоят в следующем:

1. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению силовых трансформаторов с литой изоляцией с применением СВЧ электромагнитного поля. Новая технология позволяет упростить изготовление обмоток с литой изоляцией путем кратковременной (до 10 с) обработки заливаемого в гильзы компаунда СВЧ ЭМП. Обработанный таким образом ЭК сильно разжижается, потому равномерно заполняет любые полости, щели и поры изоляции без применения давления, а последующее отверждение его происходит в десятки раз быстрее, чем отверждение компаунда без СВЧ. Повышается качество литой изоляции, которое заключается в повышении прочности и теплостойкости.

2. Новая технология изготовления силовых трансформаторов с литой изоляцией обмоток с применением СВЧ энергоподвода, позволяет повысить экономическую эффективность изготовления силовых трансформаторов, по сравнению с традиционной технологией за счёт снижения капитальных затрат на энергооборудование, снижения энергопотребления и повышения производительности в 15 раз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работы решена важная научно-практическая задача, имеющая существенное значение для развития промышленности в части СВЧ техники и технологий модификации полимерных материалов. Обоснована актуальность работы по использованию энергии сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний для модификации эпоксидного компаунда.

На основе теоретических и экспериментальных исследований влияния СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения эпоксидного компаунда разработана технология и оптимизированы режимы, обеспечивающие повышение качества изделий и конструкций с ЭК за счет повышения прочности и теплостойкости эпоксидного компаунда. Это обосновывается следующими результатами:

1. Доказано модифицирующее влияние СВЧ электромагнитного поля на эпоксидный компаунд, приводит к активации дипольно-групповой поляризации компаунда и, как следствие, к изменению его топологической структуры, характеризующей распределение, размер агломератов и их густоту в структуре отвердевшего ЭК, что обеспечивает повышение его прочности в 3-4 раза, теплостойкости в 1,4-1,6 раза и ускорение процесса отверждения в 5-6 раз по сравнению с ЭК, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

2. Установлено, что наибольшее влияние на прочность и теплостойкость эпоксидного компаунда оказывают мощность СВЧ электромагнитного поля, время СВЧ воздействия и объемное соотношение смолы и отвердителя в компаунде. Получены эмпирические зависимости, адекватно описывающие процесс отверждения ЭК в СВЧ электромагнитном поле в диапазоне изменения параметров СВЧ воздействия: Ргсн- 130-700 Вт, тсвч =6-12 с, A —VcJVQme =10-14.

3. Впервые определены оптимальные режимы процесса обработки эпоксидного компаунда в СВЧ электромагнитном поле, обеспечивающие повышение предела прочности на разрыв ЭК в 3-4 раза и теплостойкости в 1,4-1,6 раза при Рген= 560 Вт, тсвч~ 9,9 с, А = 12,4 по сравнению с эпоксидным компаундом, отвержденным на воздухе в естественных условиях.

4. Разработана специализированная конвейерная СВЧ установка, отличающаяся возможностью регулирования уровня генерируемой мощности в диапазоне от 130 Вт до 3000 Вт и продолжительности процесса обработки объекта от 6 с до 100 с в методическом режиме работы установки, позволяющая проводить комплексные исследования модифицирующего СВЧ воздействия на диэлектрики различного агрегатного состояния.

5. Получена математическая модель, описывающая фазовые переходы в полимерах при воздействии СВЧ электромагнитных колебаний.

6. Разработаны конструкции СВЧ установок модифицирующего воздействия на ЭК для реализации технологических процессов при заливке ЭК после СВЧ модификации в узкие отверстия, формы и нанесение на большие поверхности и при изготовлении заготовок, деталей.

7. Проведен расчет рабочих камер СВЧ ЭТУ на базе камер лучевого типа и камер с бегущей волной, работающих в методическом режиме. Получены соотношения для определения габаритов модифицируемого ЭК в камере лучевого типа, с учетом заданной напряжённости электрического поля СВЧ электромагнитной волны, при которой происходит модификация ЭК. Получены соотношения для инженерных расчётов рабочих камер с помощью метода эквивалентных схем на прямоугольном волноводе с обрабатываемым объектом по середине широкой стенки параллельно узкой и коаксиального волновода со слоем среды у внутреннего проводника.

8. Установлена возможность управления свойствами эпоксидных компаундов с помощью воздействия СВЧ ЭМП на процесс отверждения, открывающая перспективы для нового направления теоретических и экспериментальных исследований по оптимизации СВЧ технологий при производстве силовых трансформаторов с литой изоляцией обмоток, при производстве композиционных материалов, при изготовлении литых деталей из эпоксидного компаунда.

1. Ли X. Справочное руководство по эпоксидным смолам / X. Ли, К. Невилл; пер. с англ. под ред. И. В. Александрова. - М.: Энергия, 1973. - 416 с.

2. Пакен А. М. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы / А. М. Пакен. М.: Госхимиздат, 1962. -620 с.

3. Князев В. К. Эпоксидные конструкционные материалы в машиностроении / В. К. Князев. М. : Машиностроение, 1977 - 183 с.

4. Благонравова А. А., Непомнящий А. Я. Лаковые эпоксидные смолы./ А. А. Благонаровова, А. Я. Непомнящий. — М.: Химия, 1970.

5. Куликова Ю.Б. Эпоксидные композиции со специфическими свойствами / Ю.Б. Куликова, Л.Г. Панова, С.Е. Артёменко // Химические волокна. — 1997. -№5. -С.48-51.

6. Кардашов Д.А. Полимерные клеи / Д.А. Кардашов, А.П. Петрова. — М.: Химия, 1983.-256 с.

7. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.Э. Чернин, Ф.М. Смехов, Ю.В. Жердев. -М.: Химия, 1982. -230 с.

8. Энциклопедия полимеров / под ред. В.А. Кабанова. М.: Советская энциклопедия, 1974. -Т.2. -С. 1029.

9. Колесов С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для вузов / С.Н. Колесов, И.С. Колесов. — М.: Высш. шк., 2004.-519 с.

10. Алиев И.И. Электротехнические материалы и изделия: справочник / И.И. Алиев, С.Г. Калганова. М: Радиософт, 2005. - 253 с.

11. Композиционные материалы / под ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тар-нопольского. — М.: Машиностроение, 1990 — 512 с.

12. Справочник по пластическим массам. / под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. Н. Сажина. Изд. 2-е. М.: Химия, 1975.- Т. 2 - 568 с.

13. Нетепловые эффекты миллиметрового излучения: сб.статей / под ред. Н.Д. Девяткина. М.: Ин-т радиотехники и электроники АН СССР, 1981.

14. Смолянская А.З. Резонансные явления при действии электромагнитных волн миллиметрового диапазона на биологические объекты / А.З.Смолянская // Успехи современной биологии. 1979.-Т. 87.- №3 - С.381-392.

15. Калганова С.Г. Влияние СВЧ электромагнитного поля на диэлектрические показатели смазочной среды: межвуз. науч. сб. / С.Г. Калганова.— Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2006.

16. Owens D. К. The Mechanism of corona and ultrariolet light-Y / D.K. Owens//Appl. Polim. Sci, 1975. —V. 19. — P.3315-3326.

17. Erra P. Shirinkage properties of wool triated with low temperature plasma and chitosan biopolymer / P. Erra, R. Molina, D. Jocic etc. // Text. Res. J. — 1999. — 69, № 11.— P.811-815.

18. Исследование нетеплового действия СВЧ электромагнитного поля на диэлектрические среды в условиях фазовых переходов: отчет о НИР (заключ.) /

19. Сарат. гос. техн. ун-т; рук. Архангельский Ю.С.; исполн. Калганова С.Г. и др..- Саратов, 2003. 64 с. - № ГР 01200303693. - Инв. № 7.

20. Справочник по композиционным материалам под ред. Дж. Любина. -М.: Машиностроение, 1988. Кн. 1.-.446 с.

21. Композиционные материалы в машиностроении / Ю. Л. Пилипов-ский, Т. В. Грудина, А. Б. Сапонсшекова и др. Киев.: Техника, 1990.

22. Розенберг Б. А. Новые представления о структуре и свойствах густосетчатых полимерных матриц в композиционных материалах / Б.А. Розенберг, В.И Иржак // 5-ая Всесоюз. конф. по композиц. материалам: тез. докл. М., 1981. Вып. 2 — С.96-97.

23. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т / под ред. Ю. В. Корицкого и др. Изд. 2 -е, перераб. - М.: Энергия, 1974.

24. Конструкционные Пластмассы. Свойства и применение / И. Хуго, И. Кабелка, И. Консени и др.: пер. с чешек. М.: Машиностроение, 1970.

25. Артеменко С.Е. Полимерные композиционные материалы, армииро-ванные ПАН-волокном / С.Е. Артёменко, Л.П. Никулина // Успехи химиии. -1990. Т.59. - Вып.1. - С.132-148.

26. Богородицкий Н.П. Электротехнические материалы / Н.П. Богоро-дицкий, В.В. Пасынков, Б.М. Тареев М.: Энергоатомиздат, 1985. - 304 с.

27. Конструкционные и электротехнические материалы / В.Н. Бороду-лин, А.С. Воробьев, С.Я. Попов и др; под ред. В.А. Филикова. М.: Высш. шк., 1990.-296 с.

28. Белый В.А. Металлополимерные зубчатые передачи / В.А. Белый, В.Е. Старшинский, С.В. Щербаков. М.: Наука и техника, 1981. - 352 с.

29. Асланов Т.А. Синтез эпоксидных смол на основе арилендисульфи-до-N, N-бис-ариламинов / Т.А. Асланов, В.А. Тагиев, Н.Я. Демьяник // Пластические массы. №3. - С. 18-19.

30. Процессы структурирования модифицированных эпоксидных композиций / В.М. Кузнецова, Р.А. Яковлева, В.И. Леченко и др. // Пластические массы. 1993. - №5. - С.42-45.

31. Асланов Т.А. Отверждение ЭД-20 диангидридом и эфирами ангидрида 2-сульфотерефталевой кислоты / Т.А. Асланов, Н.Я. Ищенко // Пластические массы. 2004. -№2. - С.21-22.

32. Васильева О.Г. Композиционные материалы на основе модифицированных эпоксидных полимеров, отверждаемых основаниями Маниха: дис. . канд.техн.наук. Саратов, 1998. - 138 с.

33. Игнатьев В.А. Эпоксидные композиции, модифицированные гид-роксиалкилзамещёнными мочевины / В.А. Игнатьев, Т.Е. Буланова, Н.И. Кольцов // Пластические массы. 2003. - №7. - С.35-36.

34. Каспаров С.Г. Новые материалы на основе эпоксидных смол, их свойства и области применения / С.Г. Каспаров, М.С. Акутин. Л.: ЛДНТП, 1974. -283 с.

35. Каримов А.А. Модификация эпоксидных олигомеров / А.А. Каримов, B.C. Ионкин // Тез. докл. 2-й науч.-техн. конф. по пластификации полимеров. Казань, 1984. - С.45-46.

36. Султанаев P.M. Влияние акустического воздействия на характер молекулярного движения в эпоксидных полимерах / P.M. Султанаев // Пластические массы. 1992. - №2. - С.20-21.

37. Ксаша А.Н. Изменение температурных характеристик эпоксидных связующих под действием магнитного поля / А.Н. Ксаша, Т.А. Манько, Н.А. Соловьёв // Механика композиционных материалов. — 1983. №3. - С.544-546.

38. Штурман А.А. Отверждение полимерных заливочных композиций в поле ТВЧ / А.А. Штурман, А.Н. Черкашина // Пластические массы. 1989. -№11. - С.75-77.

39. Оптимизация структуры эпоксикаучуковых связующих и наполненных ударопрочных материалов на их основе / В.П. Рудницкий, Ш.М. Туши-ев, Е.М. Готлиб и др. // Полимерные строительные материалы. 1983. - С.34-36.

40. Кулезнёв В.И. Механизмы упрочнения полимерных материалов каучуками / В.И. Кулезнёв // Пластические массы. 1984. - №10. - С.21-22.

41. Модифицирование фотоотверждаемых олигомеров каучуками / М.А. Браттер, Г.М. Члирова, М.Ш. Попович и др. // Пластические массы. 1989. -№11. - С.34.

42. Плекперов Э.Р. Модифицирование эпоксидных смол 1Ч-(2-окиси-5-октилбензил) диэтаноламиноборатом / Э.Р. Плекперов // Пластические массы. — 2002. №5. - С.9-11.

43. Суменкова О.Д. Композиционные материалы «холодного» отверждения на основе ЭД-20, модифицированные кремний-элементоорганическими соединениями / О.Д. Суменкова, С.Д. Лебедева, B.C. Осипчик // Пластические массы.-2003. -№12.-С.18-21.

44. Амиды амино- и нитробензойных кислот новые модификаторы эпоксидных композиций / Э.П. Васильев, Ф.В. Багров, В.А. Ефимов и др. // Пластические массы. — 2000. - №2. — С.21-22.

45. Романкевич М.Я. Обработка полиэтиленовой плёнки коронным разрядом / М.Я. Романкевич, И.П. Гирко // Мех. полимеров. 1973. -№2. — С.367-368.

46. Модифицированная эпоксидная смола для изоляции крепления скважин: пат. 2128677 Рос. Федерация: МПК7 С 08 G 59/14, Е 21 В 33/138 / Ба-киев Т.А., Юсупов Х.З., Загидуллин Р.Н., Галлямов М.Ш., Гриневский И.Н.,

47. Гусаренков А.И., Дмитриев Ю.К. № 97115216/04; заявл. 28.08.1997; опубл. 10.04.1997.

48. Способ получения модифицированных эпоксидных смол: пат. 02071485 Рос. Федерация: МПК7 С 08 G 59/14 / Кривошеев Н.А., Марченко

49. A.В., Парфенов Н.Н., Безрукова В.П., Голеева Д.А., Твердохлебов В.П.; заявитель и патентообладатель Люберецкое НПО Союз. № 93038463/04; заявл. 27.07.1993; опубл. 10.01.1997.

50. B.П., Евсеев А.В., Марков М.А.; заявитель и патентообладатель Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН. № 97120334; заявл. 08.12.1997; опубл. 27.04.2000.

51. Соколова Ю.А. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве / Ю.А. Соколова, Е.М. Готлиб. — М.: Стройиздат, 1990. — 175 с.

52. Примазонов A.M. Эпоксидные компаунды в транспортном строительстве. / A.M. Примазонов, ЯМ. Швидко. М.: Транспорт, 1977. - 119 с.

53. СВЧ-энергетика. Применение энергии сверхвысоких частот в медицине, науке и технике / под ред. Э. Окресса. -М.: Мир, 1971. Т.З.- 287 с.

54. Архангельский Ю.С. СВЧ электротермия /Ю.С. Архангельский.— Саратов.:Сарат. гос. техн. ун-т, 1998. 408 с.

55. Архангельский Ю.С. Установки диэлектрического нагрева. СВЧ установки: учеб. пособие / Ю.С. Архангельский. Саратов: Сарат. гос. техн. унт, 2003.-344 с.

56. Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот / Г. Пюшнер. -М.: Энергия, 1968.

57. СВЧ энергетика / под. ред. Э. Окресса. -М.: Мир, 1971. Т.2.-271 с.

58. Диденко А.Н. СВЧ энергетика: Теория и практика / А.Н. Диденко. -М.: Наука, 2003. -446 с.

59. Калганова С.Г. Нетепловое действие СВЧ электромагнитного поля на диэлектрические объекты. / С.Г. Калганова, Ю.С. Архангельский // Электротехнологические СВЧ установки: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000. - С. 53-56.

60. Калганова С.Г. Нетепловое действие СВЧ электромагнитных колебаний / С.Г. Калганова // Электро- и теплотехнологические процессы и установки: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2003. - С.5-11.

61. Калганова С.Г. Проблемы измерений в СВЧ электротехнологии. / С.Г. Калганова // Электро- и теплотехнологические процессы и установки: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2003. - С.37-41.

62. Лаврентьев В.А. Модификация волокнистого поликапроамида в СВЧ электромагнитном поле / С.К. Слепцова, В.А. Лаврентьев // Вестник Саратовского государственного технического университета. — 2006.- №4(19). Вып.4. -С.144-147.

63. Калганова С.Г. Применение нетеплового действия СВЧ электромагнитных колебаний для модификации поликапроамидных волокон. / С.Г. Калганова, М.Ю. Морозова//Электричество-2004. -№.5. -С.44-46.

64. Морозова М.Ю. Модификация физико-механических свойств поликапроамидных нитей путем воздействия электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты. / М.Ю. Морозова, С.Г. Калганова // Химические волокна — 2004. № 3. -С.23-25.

65. Калганова С.Г. СВЧ электротехнологические установки модифицирующего воздействия. / С.Г. Калганова // Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2004. - С.258-263.

66. Архангельский Ю.С. Рабочая камера СВЧ электротехнологической установки для модификации полимерных волокон / Ю.С. Архангельский, С.Г. Калганова // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2004. - №1(2). - С.86-90.

67. Kalganova. S.G. The use of the nonthermal actiov of microwaves to modify polycaproamide fibres / S.G.Kalganova, M.Y. Morozova // JSC "Znack". Electrical Technology Russia 2004. - № 2. - C.91-96.

68. Рогов И.А. Сверхвысокочастотный и инфракрасный нагрев пищевых продуктов / И.А. Рогов, С.В. Некрутман. —М.: Пищевая промышленность, 1976.

69. Панасенко В. И. Генетические эффекты у микроорганизмов при нагреве микроволнами дециметрового диапазона / В.И. Панасенко// Механизмы биологического действия электромагнитного излучения.- Пущино: НЦБ АН СССР, 1987.- С. 110-111.

70. Панасенко В. И. Обладает ли генетической активностью по отношению к микроорганизмам мощное электромагнитное поле дециметрового диапазона / В.И. Панасенко // Радиобиология.- 1988.- Т. 28.- №5.- С. 707-713.

71. Панасенко В.И. Применение микроволнового нагрева для инактивации микроорганизмов /В.И. Панасенко // . Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья: шестая Всесоюз. науч.-техн. конф. -М.: ПНИЛ МиПБ, 1989. С.237-741.

72. Девяткин Н. Д. Воздействие электромагнитных колебаний миллиметрового диапазона длин волн на биологические системы / Н.Д. Девяткин // Радиобиология. 1981-Т. 21.- №2. - С. 163-171.

73. Некрутман С. В. Тепловая обработка пищевых продуктов в электрическом поле сверхвысоких частот / С.В. Некрутман. — М.: Экономика, 1972.

74. Исмаилов Э Ш. К механизму влияния микроволн на проницаемость эритроцитов для ионов калия и натрия /Э.Ш. Исмаилов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1971,- №3 — С.58-60.

75. Пресман А. С. Электромагнитные волны и живая природа / А.С. Пресман. М.: Наука, 1968.

76. Игнатов В. В. Влияние электромагнитных полей сверхвысокочастотного диапазона на микроорганизмы / В.В. Игнатов, В.И. Панасенко. Саратов: Изд.-во. Сарат. ун-та, 1978.

77. Розенблюм Н. Д. О методике радиационной модификации и получение эластичных радиационно-устойчивых полиолефиновых пленок / Н.Д. Ро-земблюм // Радиационная химия полимеров.— М.: Наука, 1966.

78. Хитров Ю.А. СВЧ в медицине / Ю.А. Хитров, В.А. Шестиперов // Обзоры по электронной технике. Сер. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ Электроника, 1983.-Вып. 16.

79. Савин Б.М. Влияние радиоволновых излучений на центральную нервную систему / Б.М. Савин, Н.Б. Рубцова /Сер. Физиология человека и животных. М.: ВИНИТИ, 1978. - Т.22. - С.68-111.

80. Frey А.Н. Auditory systems respons to radio-frequence energy / A.H. Frey//Aerosp. Med. 1961. - Vol.32. - P.l 140-1142.

81. Девяткин Н.Д. Использование некоторых достижений в медицине / Н.Д. Девяткин // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1970. - Т. 193. -№4.-С. 130-153.

82. Конева Л.Г. О принципиальной возможности резонансного воздействия СВЧ колебаний на гемоглобин / Л.Г. Корнева, В.И. Гайдук // ДАН СССР.- 1970. Т. 193. -№2. -С.465-468.

83. Нетепловые эффекты миллиметрового излучения: сб. ст. / под ред. Н.Д. Девяткина. -М.: Институт радиотехники и электроники АН СССР, 1981.

84. Севастьянова Л.А. Особенности биологического действия радиоволн миллиметрового диапазона и возможность их использования в медицине / Л.А. Севастьянова // Вести АМН СССР. 1979. - №2. - С.65-68.

85. Суминов В.М. Обработка смазочных веществ лазерным излучением / В.М. Суминов //Науч. тр. МАТИ им. К.Э. Циолковского. М.: Матис, 1998.-Вып. 1(73).- С.228 -235.

86. Суминов В. М. Применение низкоэнергетических лазерных методов активации смазанных веществ в целях уменьшения износа элементов механизмов и устройств / В.М.Суминов // Тр. Всерос. молод, конф. XXII Гагарин-ские чтения М., 1996. Ч.5.- С. 43.

87. Мишенин Д. Н. Исследования процесса активации смазочных материалов лазерным излучением и повышение эксплутационных параметров три-бомеханических систем в приборостроении : дис. . канд. техн. наук / Мишенин Д.Н.-М.: МАТИ, 2000.

88. Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ / И.В. Лебедев. -М.: Высшая школа, 1970. Т.1.

89. Адлер Ю.П. Теория эксперимента: прошлое, настоящее, будущее / Ю.П. Адлер, Ю.В. Грановский, Е.В. Маркова // Новое в жизни, науке, технике. Сер. Математика, кибернетика. -М.: Знание, 1982. №2. -С. 58-64.

90. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976.

91. Маркова Е.В., Лисенков А.Н. Планирование эксперимента в условиях неоднородностей / Е.В. Маркова, А.Н. Лисенков. — М.: Наука, 1973.

92. РДМУ 109-77. Методика выбора параметра оптимизации контролируемых параметров технологических процессов: метод, указания. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 64 с.

93. ГОСТ 11262-80. Пластмассы. Метод испытания на растяжение. — М.: Изд-во Комитета стандартов, 1980. 12с.

94. Гурова Т.А. Технический контроль производства пластмасс и изделий из них: учеб. пособие для хим.- технол. техникумов / Т.А. Гурова. М.: Высш.шк., 1991.-255 с.

95. Саутин С. Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии / С.Н. Саутин. Л.: Химия, 1975. - 48 с.

96. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Декант, Р. Данц, В. Киммер и др.; под ред. Э. Ф. Олейшика: пер. с нем. В. В. Архангельского. М.: Химия, 1976.-471 с.

97. Элиот А. Инфракрасные спектры и структура полимеров / А. Элиот / пер. с англ. под ред. Р. Г. Жбанова. — М.: Мир, 1972. — 159 с.

98. Мелешкевич А.П. Реакции эпоксидных соединений, идущие по радикальному механизму / А.П. Мелешкевич // Успехи химии. -1970 Т.39-№3. -С.444-470.

99. Малиновский М.С. Окиси олефинов и их производные / М.С. Малиновский. -М.: Госхимиздат, 1961. —553 с.

100. Соколова Ю.А. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве / Ю.А. Соколова, Е.М. Готлиб. М.: ЮНИАРпринт, 2000. - 200 с.

101. Иржак В.И. Сетчатые полимеры / В.И. Иржак, Б А Розенберг, Н.С. Ениколопов . — М.: Наука, 1979. 415 с.

102. Иванов Д.А. Процессы формирования и физико-механические свойства композиций на основе эпоксидного олигомера и гетерополикислот молибдена и вольфрама: автореф. дис. . канд. техн. наук / Иванов Д.А. — М., 1991.-24 с.

103. Иржак В.И. Сетчатые полимеры / В.И. Иржак, БА Розенберг, Н.С. Ениколопов . — М.: Колос, 1974. 190 с.

104. Короткое В.Н. Моделирование усадочного дефектообразования в процессе квазиизохорического отверждения в высокоэластическом состоянии /

105. B.Н. Короткое // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. -1997 - Т.39. -№4. -С.677-684.

106. Тростянская Е.Б. Влияние степени упорядоченности на свойства эпоксидного олигомера / Е.Б. Тростянская, А.Г. Бабаевский // Успехи химии. — 1971.- Т.40. Вып. 1-2. - С.117-132.

107. Соннова Е.А. Модифицированные эпоксидные компаунды / Е.А. Соннова, Л.Г. Панова, С.Е. Артёменко //Пластические массы. -1996.- №3.1. C.35-37.

108. Захарычев В.П. Влияние модифицирующих добавок на процессы структурообразования ЭД-20 / В.П. Захарычев, B.C. Каверинский // ВМС. -1972—Т.14. —С.10-17.

109. Изменение структуры и свойств отверждённых смол под влиянием наполнителей / Е.Б. Тростянская, A.M. Пойманов, Е.Ф. Носов и др. // Механика полимеров. 1969. - №36. - С.108-114.

110. Липатова Т.Э. Катализаторы полимеризации олигомеров и формирование полимерных сеток / Т.Э. Липатова. Киев.: Наук.думка, 1974 - 207с.

111. Сорокин М.Ф. Химия и технология плёнкообразующих веществ / М.Ф. Сорокин, Л.Г. Шодэ, З.А. Кочнова. М.: Химия, 1981. - 445 с.

112. Сивцов С.В. Отвердитель для композиций на основе эпоксидных смол / С.В. Сивцов, В.А. Митрофанов // Пластические массы. 2001. -№10. -С.49.

113. Паниматченко А.Д. Инверсионные особенности высокоэластической деформативности эпоксидных полимеров / Д.А. Паниматченко, Е.А. Ни-китенко, В.К. Крыжановский // Пластические массы. — 2004. -№3. -С.29-31.

114. Эммануэль Н.М. Курс химической кинетики / Н.М. Эммануэль, Д.Г. Кнорре. -М.: Высшая школа, 1974.-400 с.

115. Тагер А.А. Физико-химия полимеров / А.А. Тагер: изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Научный мир, 2007. -576 с.

116. Askadskii A.A. Computational Material Science of Polimers / A.A. Askadskii.- Cambridge International Science Publishing, Cambridge, 2003.

117. Калганова С.Г. Влияние СВЧ воздействия электромагнитного поля на кинетику отверждения эпоксидной смолы / С.Г. Калганова // Вестник Саратовского государственного технического университета. — 2006 -.№1(10). Вып. 1. С.90-96.

118. Калганова С.Г. Создание научных основ модифицирующего нетеплового СВЧ воздействия на полимерные материалы /С.Г. Калганова // Вестник Саратовского государственного технического университета- 2006 №4(19). Вып. 4.- С. 85-89.

119. Заявка на полезную модель Рос. Федерация. Комбинированная установка для СВЧ обработки различных материалов / Архангельский Ю.С., Калганова С.Г., Гришина Е.М., Лаврентьев В.А. -№ 2009100389/17(00520); заявл. 11.01.2009; приоритет от 11.01.2009.

120. Огурцов К.Н. Разработка методов расчёта электротермических установок и математического моделирования процессов термообработки диэлектриков с большими объёмами и площадями. : дис. . канд. техн. наук : 05.09.10. / Огурцов К.Н. Саратов, 2004. - 198 с.

121. Егоров Ю.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы / Ю.В. Егоров М.: Сов. радио, 1964. - 242 с.

122. Ефимов И.Е. Радиочастотные линии передачи / И.Е. Ефимов.- М.: Сов.радио, 1964.-600с.

123. Архангельский Ю.С. Элементная база СВЧ электротермического оборудования / Ю.С. Архангельский, В.А. Воронкин Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003.-213с.

124. Архангельский Ю.С. Применение тонких поглощающих плёнок в измерительной технике СВЧ / Ю.С. Архангельский, В.А. Коломейцев.— Саратов: Изд. Сарат. ун-та, 1975 207с.

125. Харвей А. Техника высоких частот / А. Харвей. М.: Сов.радио, 1982.-423 с.

126. Гинзбург Л.Д. Высоковольтные трансформаторы и дроссели с эпоксидной изоляцией / Л.Д. Гинзбург. Л.: Энергия, 1978.

127. Брускин Д.Э. Электрические машины / Д.Э. Брускин, А.Е. Захоро-вич, B.C. Хвостов. -М.: Высшая школа, 1987.

128. Бачурин Н.И. Литая изоляция высокого напряжения / Н.И. Бачурин. М.: Госэнергоиздат, 1985.

129. Лаврентьев В.А. Применение технологии СВЧ обработки при производстве базальтовых труб / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Вестник Саратовского государственного технического университета 2007. -№4(29). Вып. 2. -С. 23-25.

130. Лаврентьев В.А. Влияние СВЧ электромагнитного поля на процесс отверждения эпоксидных смол / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр.— Красноярск: Крас. гос. техн. унт, 2002. -С.139-140.

131. Лаврентьев В.А. Влияние режимов СВЧ-отверждения на на прочностные свойства эпоксидного компаунда / В.А. Лаврентьев, С.Г. Калганова // Проблемы электроэнергетики: сб. науч. тр.— Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008.-С. 133-136.

132. Афанасьев В.В. Трансформаторы тока / В.В. Афанасьев. М.: Энергия, 1989.

133. Дымков A.M. Трансформаторы напряжения / A.M. Дымков, В.М. Кибель, Ю.В. Тишенин. М.: Эцергия, 1975.