• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Статья

Микроволновые устройства термообработки стержневых диэлектрических материалов

Мамонтов А. В., Нефедов В. Н., Симонов В. П.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области высокоэффективных микроволновых технологий термообработки стержневых материалов с малой теплопроводностью. Стержни из поли мерных композитных материалов используются в качестве арматуры в строительной индустрии. Предложен ми кроволновый метод равномерного нагрева диэлектрического стержня по всему объёму и снимает внутренние тер мические напряжения в процессе реакции полимеризации. Объемный характер нагрева диэлектрических стерж ней приводит к полноте полимеризации и высокому качеству получаемых изделий. В качестве модели микровол нового устройства с обрабатываемым материалом используется нагруженная длинная линия с заданными гранич ными условиями. Для высокоэффективной термообработки диэлектрических стержней различных диаметров предложено микроволновое устройство, состоящее из двух разных по конструкции секций электродинамических систем, имеющих взаимодополняющее распределение температуры по поперечному сечению стержня. Первая электродинамическая система (круглый волновод) обеспечивает максимальную температуру вдоль оси диэлект рического стержня и ее спад по радиусу к внешней поверхности стержня. Вторая электродинамическая система (замедляющая система типа диафрагмированный волновод) обеспечивает максимальную температуру на внеш ней поверхности стержня и ее спад по радиусу к оси диэлектрического стержня. Результирующее распределение температуры по сечению стержня от двух секций микроволнового устройства должно обеспечить распределение температуры по поперечному сечению стержня, удовлетворяющее требованиям технологического процесса. Экспериментальные исследования проведены на частоте колебаний электромагнитного поля 2450 МГц при диа метре стержня 40 мм. Расхождение теоретических и экспериментальных значений температуры по поперечному сечению стержня не превышало 6%, а отклонение температуры в материале стержня от номинального значения температуры не превышало 8%. Теплопроводность полимерных композитных материалов очень мала и их термо обработка газом или другими известными способами не приводит к равномерности нагрева по всему объему, что ведёт к различным дефектам в готовой продукции при производстве.