Материалы для экстремальных условий

Задача каждого химического предприятия — получение достаточного количества химических веществ высокого качества, при реализации которых получалась бы прибыль. Поэтому все ресурсы должны использоваться как можно более эффективно. Однако этого можно достичь только в том случае, если максимально эффективен сам химический процесс. В химической промышленности вместо понятия реагенты гораздо чаще используются термины исходные материалы , сырьевые материалы или просто сырье , иногда — руда . Чтобы какой-либо процесс был экономически оправдан, необходимо достичь оптимального выхода целевого продукта из сырьевых материалов. Важно понимать, что оптимальный выход не должен обязательно совпадать с теоретическим выходом или даже с максимально достижимым выходом. Получение максимально достижимого выхода может, например, потребовать слишком большого расхода какого-либо дорогостоящего исходного материала, или же слишком длительного проведения процесса, или же создания экстремальных условий (очень высокие температуры или давления), чреватых опасными аварийными ситуациями и т. п., — все это может сделать максимально достижимый выход экономически невыгодным. При определении общей эффективности каждого процесса приходится учитывать целый ряд факторов, и ожидаемый выход является лишь одним из них. [c.254]

Поскольку теплообменный эффект закручивающих вставок связан с увеличением гидравлического сопротивления труб, то важное значение имеют исследования совместного решения задач — тепловой и гидравлической. Цель таких исследований — оптимизация конструкции и областей ее применения. Имеются данные о результатах таких комплексных исследований. Вставки были изготовлены из ленты шириной, равной внутреннему диаметру трубы лента равномерно закручивалась по оси. В общем случае коэффициент сопротивления трубы со вставкой зависит от Re и относительного шага вставки (s/d). Дается график зависимости коэффициента сопротивления i ==f(Re) при изменении относительного шага вставки от со до 2,24. Коэффициент теплоотдачи зависит от Re, Рг, относительного шага вставки, схемы подвода тепла (нагрев — охлаждение), эффекта оребрения. Последний зависит от температуры вставки, определяемой теплопроводностью ее материала и степенью контакта ее с трубой. Приведены значения Nu=f(Re) для экстремальных условий работы вставки [13]. [c.14]

Твердые смазочные материалы требуются для решения проблем смазывания в экстремальных условиях. В авиационной и ракетной технике смазочные материалы должны работать в широком диапазоне температур (от —240 до 900 °С) в узлах трения ядерных реакторов смазочные материалы должны иметь высокую радиационную стойкость, а в узлах трения космических объектов они должны иметь минимальную летучесть в вакууме. Требуются также смазочные материалы, способные работать в химически и коррозионно агрессивных средах и имеющие стойкость к кислотам, агрессивным газам, жидкому кислороду, топливам и растворителям. Твердые смазочные материалы применяют для смазывания узлов трения качения и скольжения при высоких удельных нагрузках на поверхности качения и при очень низких скоростях скольжения (т. е. в зонах с очень малой долей гидродинамического режима смазки). Они также применяются для смазывания электропроводящих контактов и высокоточных механических приборов, которые требуют очень низких коэффициентов трения при пуске и для которых недопустимо загрязнение смазочным маслом или пластичной смазкой в процессе эксплуатации. При выборе твердого смазочного материала конструктор должен учитывать не только фактические смазочные свойства, но и модуль упругости, твердость, удельную проводимость и другие свойства. [c.164]

Можно смело сказать, что техника высоких давлений представляет несомненный интерес при исследовании свойств веществ и найдет много новых областей применения. Исследовательские работы подобного рода особенно важны для понимания свойств материи в экстремальных условиях, какие имеют место в недрах Земли и других планет. Техника высоких давлений позволяет исследовать новые формы состояния вещества, очень мало известные нам ранее. В ударных волнах, возникающих при взрыве, за очень короткое время достигаются давления порядка миллионов атмосфер. При таких давлениях постепен- [c.73]

Как указывалось выше, при анализе результатов, полученных хроматографическими методами, следует учитывать, что катализатор в промежутках между импульсами подвергается частичной регенерации потоком газа-носителя, вследствие чего стационарное состояние катализатора может и не достигаться. В принципе, результаты кинетических расчетов, полученные на основе хроматографических данных, могут отличаться от констант, соответствующих стационарному состоянию катализатора (см., например, стр. 193), но это скорее достоинство, а не недостаток. Хроматографические данные представляют значительный интерес, поскольку они характеризуют наиболее активные в каталитическом отношении центры поверхности. Сопоставление результатов, полученных в хроматографических условиях, с результатами, полученными в проточных и проточно-циркуляционных системах, может дать дополнительно существенную информацию о кинетике и механизме каталитического процесса. Мы уже указывали выше, что эффективность кинетических исследований значительно повышается при проведении опытов по определенной стратегии. Этому вопросу посвящен специальный раздел математической статистики, называемый планирование экстремальных экспериментов . Поэтому прежде чем перейти к изложению экспериментального материала, мы посвятим следующий раздел краткому изложению некоторых основных идей статистического планирования эксперимента. [c.301]

Любой порядок изложения столь разнородного материала ие может не быть несколько произвольным. Желая подчеркнуть, что экстремальные условия в природе отнюдь ие ограничиваются ус- [c.12]

При производстве и применении битумные эмульсии должны находиться в экстремальном состоянии. Целью производства является получение битумной эмульсии, устойчивой во времени, что отвечает I экстремальному состоянию (гтш, ктах) В условиях применения основным является то, что при контакте эмульсии с поверхностью должно быть обеспечено формирование пленки вяжущего с установленной технологией применения скоростью. Регулируемая скорость распада достигается варьированием типа и количества вводимого в систему эмульгатора и использованием стабилизаторов эмульсии и агентов контролируемого распада. В момент нанесения, на поверхность материала эмульсия должна находиться во П экстремальном состоянии (гтах, Нтт) для обеспечения полноты ее распада на составные части - битум и воду. [c.97]

Термоокислительная стабильность характеризует склонность реактивных топлив к окислению при повышенных температурах с образованием осадков и смолистых отложений. В условиях авиационных полетов имеет место повышение температуры топлива в топливных системах вплоть до 200 °С и выше, например, в сверхзвуковых самолетах. Было установлено, что зависимость осадкообразования в топливах при изменении температуры от 100 до 300 °С носит экстремальный характер. Характерно, что для каждого вида топлива имеется своя температурная область максимального осадкообразования. Так, эта температура для топлив ТС-1 и Т-1 составляет 150 и 160 °С соответственно. Чем тяжелее фракционный состав топлива, тем при более высокой температуре наступает максимум осадкообразования. Окисление топлив при повышенных температурах значительно ускоряется за счет каталитического действия материала деталей топливных систем. Для снижения интенсивности окислительных процессов наиболее эффективно введение в реактивное топливо присадок, пассивирующих каталитическое действие металлов. Оценку термоокислительной стабильности реактивных топлив проводят в специальных приборах в статических и динамических условиях. Статический метод оценки заключается в окислении образца топлива при 150 °С в изолированном объеме с последующим определением массы образовавшегося осадка (в мг/100 мл) в течение 4 или 5 ч. Стабильность в динамических условиях оценивают по величине перепада давления в фильтре при прокачке нагретого до 150-180 С топлива в течение 5 ч или по образованию осадков в нагревателе (в баллах). [c.77]

Наблюдаемый при растяжении характер зависимости в (е) связан с вопросом об оптимальных прочностных свойствах ориентированных полимеров. Если для данного материала зависимость (е) носит монотонный характер и повышаются с ростом е (как на рис. 6.18), то для обеспечения максимальных значений Ее целесообразно увеличивать скорость вытяжки в процессе ориентации, а допустимая кратность растяжения определяется условием е <5 е. Если же зависимость (е) носит экстремальный характер (рис. 6.21), то существует область оптимальных скоростей, обеспечивающих получение наиболее прочных изделий (ср. с рис. 6.14). Попытки повышения скорости в этом случае не могут обеспечивать ни увеличения допустимой кратности вытяжки, ни роста упругой деформации, запасаемой в материале, а ведут лишь к увеличению опасности разрыва струи (нити). [c.433]

Рассмотрим случай управления по критерию А или QjW. Как показано в работах [5—8], при дисковом распылении высушиваемого раствора наибольшее воздействие на величины А и QjW оказывают подача теплоносителя L,n и его температура i,r, которые являются возможными управляющими воздействиями. Однако и А, и QjW с ростом i,r непрерывно возрастают, что делает целесообразным поддержание максимально возможного (по условиям термочувствительности материала) значения i,,. Влияние величины более сложно статическая характеристика A=f(L r ) имеет экстремальный вид [5] (при постоянстве /,,, подачи высушиваемого раствора G,j,, влагосодержания теплоносителя d и дисперсности распыла). Указанный вид зависимости объясняется тем, что эффективность работы сушильной камеры определяется двумя основными факторами наполнением камеры (сум.марной поверхностью yf частиц раствора, распыленных в активном объеме сушилки), и средним потенциалом сушки d (средней разностью между парциальным давлением паров воды у поверхности капель и влагосодержанием теплоносителя). С ростом L,r (приводящим к возрастанию скорости движения теплоносителя через сушилку) от О до со величина Ad возрастает от О до начального потенциала Ado, но снижается до бесконечно малой величины. Вначале Ad увеличивается быстрее, чем уменьшается Е/, что приводит к повы- [c.218]

Формула (2.104) справедлива для диапазона высоты внутри слоя /I. (т)<Л<Я и соответствует экстремальному профилю влагосодержания материала с перемещением максимального значения влагосодержания вниз по слою (рис. 2.13). Высота внутри слоя Нт, на которой материал имеет максимальное значение влагосодержания вычисляется дифференцированием (2.104) из условия (/г, х)/<3/г /,=А =0 Нт = = (Я/2)[1 — (т/т.)], а значение т получается подстановкой кт в (2.104) вместо текущей высоты к. [c.62]

Использование высокотемпературного теплоносителя предопределило специфику гидродинамического режима КС. Как известно, поглощение всей теплоты, вносимой в КС газами, завершается на расстоянии от решетки, равном 10—20 диаметрам зерен, следовательно, условия теплообмена в этом объеме должны исключить возможность перегрева материала до опасного уровня. Комплекс исследований структуры прирешеточной зоны и условий теплообмена в этом участке КС представленные в гл. I, позволили выявить ранее не отмечавшееся явление резкого, по существу, экстремального изменения состояния прирешеточной зоны с изменением скорости газа, определяющего нижнюю границу скорости, при которой снимается возможность перегрева частиц свыше допускаемой границы. Нижняя граница скорости газа соответствует высоким значениям чисел псевдоожижения для относительно мелких (менее 1 мм) солевых материалов рабочее число псевдоожижения почти на порядок превышает рекомендуемые в литературе значения. [c.8]

В настоящее время имеются наработки современной системы профессионального отбора вахтовых работников по медико-физиологическим показателям. Собранный уникальный материал по медицинским показаниям вахтового персонала позволяет уже сегодня иметь систему определения его профессиональной и психологической пригодности для выполнения трудовой деятельности в экстремальных природно-климатических условиях. Эмпирическим путем сформулированы медицинские и социально-пси- [c.32]

Различают присадки, достаточно эффективные в широком диапазоне условий трения, и присадки, проявляющие избирательное действие. Исходя из этого под противоизносными присадками принято понимать соединения, проявляющие эффек-тищюсть при умеренном режиме трения и препятствующие изменениям размеров или формы контактируемых тел (за счет противодействия разрушению и отделению материала с поверхности твердого тела, а также накоплению в нем остаточных деформаций). Противозадирные присадки проявляют эффективность в экстремальных условиях — как правило, при высоких удельных давлениях в зоне трения. Их назначение — уменьшить повреждения поверхности контактируемых тел, проявляющиеся в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения. Следует, однако, отметить, что такое деление присадок весьма условно, поскольку задир является частным случаем общего процесса изнашивания твердых тел при трении. [c.255]

Рассмотренный экспериментальный материал по метаболизму белков в экстремальных условиях показывает, что в нейроглии происходит значительное снижение скорости метаболизма белка, в нейронах эти воздействия не вызывают снижения метаболической активности белков, а даже наоборот, при облучении и гипоксии наблюдается усиление их обмена, что, по-видимому, обеспечивает нормальную работу нейронов при увеличении функциональной нафузки. В то же время действие прямых ингибиторов белкового синтеза вызывает более значительное угнетение белкового метаболизма в нейронах, что связано с большей чувствительностью белоксинтезируюших систем нейронов по сравнению с нейроглией. Таким образом, на примере метаболизма белков и аминокислот подтверждается вывод о существовании единой, но строго компартментализованной метаболической системы нейрон-нейроглия, в которой процессы синтеза и распада белков и аминокислот теснейшим образом связаны и взаимообусловлены. [c.200]

В загрузочной воронке мы начинаем медленное и в некоторой степени неустойчивое движение вниз, которое сопровождается многократно повторяющимися столкновениями с соседними гранулами и кратковременными зависаниями в своде. Это продолжается до тех пор, пока мы не достигнем зоны сужения — горловины питающего отверстия. Здесь винтовой гребень подхватывает гранулы и толкает их вперед. Он мгновенно догоняет нашу гранулу, и она начинает вращаться (при этом изменяется ее система координат). Теперь мы регистрируем свое движение относительно червяка, и поэтому кажется, что цилиндр вращается в противоположном направлении. Мы находимся в мелком канале, ограниченном гребнями червяка, его сердечником и поверхностью цилиндра, и начинаем медленное движение по каналу, сохраняя свое местоположение относительно ограничивающих канал стенок. По мере передвижения соседние гранулы нажимают на нашу гранулу со все возрастающим усилием, причем пространство между гранулами постепенно уменьшается. Большинство гранул испытывает такое же воздействие, за исключением тех, которые контактируют с цилиндром и червяком. Движущаяся поверхность цилиндра оказывает интенсивное тормозящее воздействие, в то время как трение о поверхность червяка приводит к возникновению силы трения, направленной вдоль винтового канала. Из разд. 8.13 известно, что это торможение о поверхность цилиндра является движущей силой, вызывающей перемещение частиц твердого полимера в канале червяка. Оба эти фрикционных процесса приводят к выделению тепла, возрастанию температуры полимера, и в особенности слоя, расположенного у поверхности цилиндра. В каком-то сечении температура слоя может превысить температуру плавления или размягчения полимера, и фрикционное торможение переходит в вязкое трение, т. е. твердый полимер перемещается по каналу червяка за счет напряжений сдвига, генерируемых в пленке расплава. Однако в более общем случае еще до начала сколько-нибудь значительного фрикционного разогрева экстремальные условия достигаются на тех участках, где цилиндр разогрет до температуры, превышающей температуру плавления, что ускоряет появление пленки расплава. Это означает окончание той части процесса транспортировки гранул, которая происходит в зоне питания, когда в экструдере присутствует только твердый нерасплавленный материал. К этому моменту наша гранула оказывается до некоторой степени деформированной соседними гранулами, с которыми она тесно контактирует, образуя вместе с ними достаточно прочный, хотя и деформируемый твердый блок, движущийся подобно пробке по каналу червяка. Тонкая пленка, отделяющая слой нерасплавлениого полимера от цилиндра, подвергается интенсивной деформации сдвига. Разогрев твердой пробки происходит как за счет тепла, генерируе- [c.431]

Применительно к химмотологическим системам очень интересно изучить влияние характера смазочного материала на склонность к питтингообразованию. Установлено, что масла близкого химического состава до вязкости (при температуре опыта), равной 20 мм / , практически не влияют на время до появления питтинга. Дальнейшее повышение вязкости масла (особенно сверх 40 мм / ) повышает это время. Снижение питтингообразования отмечается до вязкости 100—120 мм /с, выше которой наблюдается обратная закономерность [273]. В общем случае применительно к условиям испытания масла на четырехшариковой машине трения до вязкости смазочной среды, не превышающей экстремального значения, время до наступления питтинга рекомендуется оценивать, исходя из выражения [c.253]

В основе управления процессами структурной приспособляемости лежит регулирование скоростей трибоактивации и пассивации в зависимости от условий работы трущейся пары. Так, в экстремальных условиях при высоких нагрузках, скоростях и температурах необходима низкая склонность материала к активации и высокая пассивирующая способность среды. В умеренных условиях работы высокая пассивирующая способность среды может способствовать более интенсивному износу. Регулировать процессы активации и пассивации можно, используя различные методы упрочнения поверхностей деталей и изменяя физико-химические свойства смазочной среды. Регулируя свойства смазочной ореды, гла вным образом за счет введения присадок, можно обеспечить достаточно быстрое и эффективное пассивирование поверхностей трения и образование на них защитных вторичных структур с высокими механическими свойствами. Смазочная среда является наиболее применимым в практике регулятором, позволяющим получать необходимое равновесие с минимальным уровнем износа при относительно высокой механической и тепловой нагруженности трущейся пары. [c.12]

Физиология растений как самостоятельная наука возникла иа рубеже XVIII и XIX столетий, Она имеет долгую историю, богатую открытиями и событиями. Если возникновение физиологии растений как науки о жизненных процессах растений отнести ко времени открытия Дж. Пристли фотосинтеза в 1771 г., ее возраст превышает 200 лет. Формальной датой зарождения физиологии растений считают 1800 г., когда был издан пятитомный труд швейцарского ботаника Ж. Сенебье (1742—1809) Физиология растений . Он дал и название этой науке. За указанный период в физиологии растений произошли важнейшие открытия фотосинтеза и дыхания как основных преобразователей материи и энергии, способности бобовых и некоторых других видов к симбиозу с азотфиксирующими организмами, роли водного баланса растений и адаптации их к экстремальным почвенно-климатическим условиям, фотопериодизма — явления, обусловливающего переход растений от вегетативного развития к репродуктивному в зависимости от относительной продолжительности дня и ночи, эндогенных регуляторов— фитогормонов, являющихся медиаторами между генетической программой и ее реализацией в онтогенезе вида, реституции у растительных клеток, т. е, способности восстанавливать из отдельных свободноживущих вегетативных клеток целые растения, и др. [c.8]

Положение существенно изменилось с началом исследований быстрых реакций, скорости которых соизмеримы со скоростями релаксации. К ним относятся процессы в ударных волнах и пламенах, в атмосфере и низкотемпературной плазме, а также реакции, индуцированные лазерным излучением. Эти и другие особо быстрые процессы в экстремальных условиях, создаваемых или используемых современной техникой, требуют для своей интерпретации и расчета кинетики знания неравновесных функций распределения. Поскольку эти функции уже не являются больцма-новскими, то и аррениусовское выражение для константы скорости оказывается несправедливым. Это связано с тем, что средняя энергия молекул теперь не определяет однозначно число реакционноспособных молекул, т. е. исчезает само понятие температуры. Таким образом, весь огромный экспериментальный материал по константам, систематизированный в справочниках в виде переч- [c.49]

В работе [50] качественно рассмотрена форма линии плавления в (р, Т)-координатах для экстремальных условий плотной ядерной материи. Автор приходит к выводу о загибе линии плавления с ростом давления и смене знака производной р/(1Тзь — с плюса на минус. Как общий случай эта инверсия происходит при плотности, превышающей на несколько порядков плотность обычных молекулярных систем. Обсуждение данного случая выходит за рамки настоящей книги. [c.42]

Твердые смазки —это материалы, которые обеспечивают смазку между двумя поверхностями в условиях сухого или граничного трения при экстремальных режимах. К ним относят дп-сульфиды молибдена и вольфрама. Наиболее характерным представителем самосмазывающихся материалов является графит, применяющийся для работы на воздухе. Для условий вакуума в подшипниках скольжения применяют материал АМАН-2. В прецизионных и силовых узлах трения, работающих в широком диапазоне температур, применяют металл1г п-ские покрытия ВНИИНП-209, ВНИИНП-212 и другие, выполняющие роль смазки. [c.253]

Кристаллизующиеся полимеры метод полимеризащ1и. Обычно немногие полимеры являются высококристаллическими. Полистирол и полиметилметакрилат, полученные нри свободно-ра-дикальной полимеризации, совершенно аморфные материалы, которые не проявляют какой-либо тенденции к кристаллизации. Наряду с этим политетрафторэтилен легко кристаллизуется и, как правило, находится в кристаллическом состоянии. Натуральный каучук, однако, обычно существует в аморфном состоянии, по кристаллизуется нри растяжении или при низкой темнературе. Часто для достижения кристалличности полимеров требуются весьма жесткие условия даже если существует полная структурная упорядоченность, могут быть необходимы особая обработка и экстремальные давление и температура. Упорядоченная макроскопическая структура (кристаллический материал) в общем является результатом высокой степени однородности молекулярной структуры. Из-за больших размеров молекул полимеров имеется большая возможность образования, в полимерных цепях структурных дефектов и нарушений. Часто встречаются два структурных дефекта, нарушающие однородность строения цени 1) беспорядочное разветвление и 2) беспорядочность асимметрии атомов углерода в цени. Эти дефекты являются результатом способа полимеризации гомогенная свободнорадикальная полимеризация при достаточно высоких температурах благоприятствует возникновению обоих дефектов. [c.273]

Эта методика была успешно использована, например, при разработке экструзионных композиций на основе гидрохлорида полиизопрена (ГХПИ) [140]. Для хлорсодержаш,их полимеров кривые ПТР — время могут носить экстремальный характер (рис. 5.17). При относительно малых временах выдержки композиций в резервуаре вискозиметра значения ПТР возрастают вследствие более полного прогрева всей массы, потом достигают максимума, после чего снижаются, поскольку деструкция ГХПИ сопровождается частичным сшиванием макромолекул, вызываю-ш,им заметное уменьшение текучести системы. При экстремальном ходе кривых за величину ВЭДС следует принимать время от начала испытаний до достижения максимального значения ПТР. Этот период при аттестации термостабильности в условиях наложения на материал сдвиговых напряжений оказывается, естественно, меньше, чем время эффективного действия стабилизаторов, определенное по выделению летучих по стандартной методике ГОСТ 14041—68 при чисто термическом воздействии. [c.230]

С развитием синтетических работ в химии комплексных соединений и широким изучением количественной стороны закономерности трансвлияння в начале 1950-х годов возникло мнение, что исследование трансвлияния кинетическими методами дает необходимый, но недостаточный материал для теоретического осмысливания этой закономерности [209]. Утверждение об относительности кинетических методов было вызвано в первую очередь тем, что химическое поведение любого атома или молекулы проявлялось всегда на фоне других атомов и молекул и поэтому многие детали их абсолютных свойств оставались как бы завуалированными. По мнению К. Б. Яцимирского [209], изучение трансвлияння в твердом, кристаллическом состоянии дало бы возможность исключить некоторые факторы, отражающиеся в кинетике, а именно влияние растворителя, процессов гидролиза, экстремальной растворимости, летучести и т. д. Сведения о том, что трансвлияние, столь характерное для соединений в растворе, присуще веществам в кристаллическом состоянии, уже имелись в литературе. Например, различие температур разложения некоторых аммиакатов платины в 1932 г. было объяснено А. А. Гринбергом и Б. В. Птицъгаым [147] различным трансвлиянием внутрисферных лигандов. Авторы привели четыре непременных условия для осуществления трансвлияния в комплексах, находящихся в кристаллическом состоянии наличие центрального атома, лабилизируемой группы, лабилизирующей группы и вступающего лиганда. В работе [163] было показано, что реакции замещения в веществах в твердом состоянии протекают значительно сложнее, чем в растворе. Авторы этих работ пришли к выводу [c.81]

О протекании процессов деструкции в полистироле можно судить по набуханию и склонности к образованию трешин под действием внутренних напряжений. В работе [42] отмечено увеличение набухания и экстремальное снижение времени разрушения под действием изгибающей нагрузки у гомополимеров, хранившихся в гептане (рис. 3.35). Для прозрачного полистирола зафиксировано появление легкой желтой окраски после трех циклов переработки, которая постепенно с увеличением кратности переработки переходит в коричневую [50]. Для большинства условий переработки ударопрочного полистирола Шпаннеберг [44, с. 21] установил снижение ударной вязкости для образцов без надреза и с надрезом. В исследованиях Риборца [51] этот эффект проявлялся не так четко (рис. 3.36), что, очевидно, связано с различными модификациями материала. [c.53]

Весь вышеприведенный материал свидетельствует о том, цто оценка перспектив газонефтеносности юрского продуктивного комплекса в областях его залегания в жестких и экстремальных термоглубинных и катагенетических условиях на количественном уровне — задача чрезвычайно сложная и во многом неопределенная в силу количественной неопределенности влияния изменения величин геохимических и геотермических параметров на величины НПР на объектах прогноза. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология