?
Перспективы применения наукоёмких микроволновых технологий
В работе рассмотрены перспективы применения наукоёмких микроволновых технологий в процессах отверждения полимерных композиционных материалов на основе углеродных, базальтовых и стеклянных волокон. Применение энергии микроволнового излучения в качестве источника тепла позволяет реализовать качественно новый уровень производства композиционных материалов, характеризующийся экологической чистотой, энергетической эффективностью и высокой скоростью технологических процессов. Экспериментальные исследования отверждения полимерных композиционных материалов проведены в микроволновых установках на частоте колебаний электромагнитного поля 2450МГц. Конструкции электродинамических систем микроволновых установок позволяют формировать равномерное распределение температуры по объёму обрабатываемого материала и получать более высокие технические характеристики выпускаемых изделий. Влияние микроволнового излучения на полимерное связующее композиционных материалов, например, эпоксидные смолы, приводит к изменению внутренней структуры материала, которая становится более плотной и прочной.
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов отверждения изделий в виде стержней, диаметром 40мм, из стеклопластиковой арматуры. Энергетические затраты технологического процесса с использованием микроволнового излучения снижались в несколько раз по сравнению с традиционными методами тепловой обработки. Приведены результаты теоретических исследований по ускоренному отверждению полимерных композиционных труб, диаметром 2000 мм и толщиной 36мм, а также результаты экспериментальных исследований по технологическому процессу плавления базальта. Энергетические затраты на плавление базальта с использованием микроволнового излучения составили 0,8кВт∙час/кг, что в 9 раз меньше, по сравнению с традиционным электродуговым методом плавления базальта.
Приведены результаты экспериментальных исследований сушки утеплителя в виде картона из базальтового волокна с использованием микроволнового излучения и показано, что энергетические затраты уменьшаются на 45% по сравнению с сушкой утеплителя по традиционной технологии и повышается качество получаемой продукции.
Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области высокоэффективных микроволновых технологий термообработки листовых полимерных композиционных материалов, толщиной 3мм и шириной 400мм, а также приведены основные параметры микроволновой установки лучевого типа для термообработки параболической антенны из углеродного волокна с эпоксидным связующим, диаметром 1200мм, толщиной 3мм.
Уровень побочных излучений от микроволновых установок не превышал 10мкВт/см2, что не нарушало работу рядом стоящего радиотехнического оборудования и обеспечивало безопасную работу обслуживающего персонала.
Приоритетное развитие наукоёмких микроволновых технологий позволит получить улучшение технических характеристик получаемых композиционных материалов.
