Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0210U005833, 0110U001976 , Науково-дослідна робота Назва роботи Термоциклічний аналіз процесів плавління та кристалізації низькомолекулярних органічних та неорганічних кристалогідратів для створення теплоакумулюючих матеріалів (ТАМ) Назва етапу роботи Керівник роботи Постніков Валерій Анатолійович, Дата реєстрації 18-01-2011 Організація виконавець Донбаська національна академія будівництва і архітектури Опис етапу Проаналізован сучасний стан кінетики й термодинаміки плавлення й кристалізації неорганічних й органічних кристалогідратів і їхнє використання в якості ТАМ. При дослідженні кінетики кристалізації й плавлення речовин основними виступали термічні методи аналізу: циклічний (ЦТА) і диференціальний (ДТА). Виготовлено установку й розроблено методику для комплексного дослідження речовин методом ЦТА й ДТА з автоматичним терморегулюванням і виведенням аналогових даних через інтерфейс RS-232 на ПК. Проведено експериментальні дослідження плавлення й кристалізації чистих речовин і їхніх подвійних сплавів. Досліджено вплив термічної передісторії розплаву на кінетичні й термодинамічні параметри кристалізації. Встановлено умови переведення розплавів чистих речовин і бінарних сплавів у переохолоджений стан. Виявлено границі метастабільності переохолодженої рідкої фази для чистих речовин і бінарних сплавів. Встановлено стрибкоподібний перехід від квазірівноважної кристалізації до нерівноважно-вибухової на чистих речовинах і плавний перехід подібного типу для сплавів. Досліджено закономірності плавлення й кристалізації сумішей у системі ацетат натрію тригідрат - сульфат натрію декагідрат. Для цієї системи вперше побудована діаграма стану, що охоплює область плавлення й кристалізації сумішей. Методом ДТА визначені теплові эндо- і экзоефекти фазових перетворень сплавів у системах NaСН3СОО·3H2O - Na2SO4·10H2O і бензол - нафталін. Методом візуальної політермії досліджена залежність лінійної швидкості v просування фронту кристалізації від величини переохолодження рідкої фази для ацетату натрію тригідрату й нафталіну. З урахуванням експериментальних даних проведено термодинамічний аналіз фазових рівноваг і переохолодженого рідкого стану для системи бензол - нафталін. Для встановлених у даній системі переохолоджень розрахована рушійна сила кристалізації - різниця енергій Гиббса рідкої й твердої фаз. Для сумішей у системі бензол - нафталін проведено аналіз параметрів зародкоутворення при кристалізації з урахуванням кристалографічних символів граней і напрямків формування твердої фази на початковому етапі, параметрів елементарних осередків, типу ґрат, геометрії лінійних дефектів - дислокацій. Методами оптичної мікроскопії й рентгеноструктурного аналізу проаналізована структура матеріалів, отриманих при різних типах кристалізації. Результати досліджень трактуються з позиції кластерно-коагуляційної моделі кристалізації з урахуванням молекулярної структури, типу й характеру межмолекулярної взаємодії. Ключові слова: кристалізація, кристалогідраты, ароматичні вуглеводні, термоакумулирующие матеріали (ТАМ), розчин, розплав, переохолодження рідкої фази, прогрів розплаву, температура плавлення, теплота плавлення, экзо- і ендотермічні ефекти фазових перетворень, термічна передісторія розплаву, бінарні системи, ліквідус, солідус, евтектика, діаграма стану, кластери, зародки, вільна енергія Гиббса, ступінь перетворення при плавленні й кристалізації, рівняння Аврамі, сульфат натрію декагідрат, ацетат натрію тригідрат, вода, бензол, нафталін, термічний аналіз, візуальна політермія, оптична мікроскопія, рентгеноструктурний аналіз. Опис продукції У сучасній енергетиці до числа актуальних і найбільше інтенсивно розроблювальних напрямків з використанням кристалогідратів солей натрію ставиться процес акумулювання теплоти (або холоду) на основі фазових перетворень. Ефективність цього способу обумовлена тим, що велика кількість кристалогідратів мають високі ентальпії фазових переходів. Для завдань термоакумулювання вперше проведені дослідження процесів плавлення й кристалізації в бінарних системах вода - декагидрат сульфату натрію, тригидрат ацетату натрію (АН-3) - декагидрат сульфати натрію (СН-10), бензол - нафталін. Матеріали на основі сумішей цих систем задовольняють вимогам для ТАМ: доступність речовини в більших кількостях; порівняльна дешевизна; речовина при плавленні повинна накопичувати велику кількість тепла; матеріал повинен мати незначне переохолодження при кристалізації; наявність гарної відтворюваності властивостей протягом великого числа фазоперехідних циклів без значного погіршення ефекту схованої теплоти; фазовий перехід повинен від Автори роботи Постніков Валерій Анатолійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити