

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,凝膠材料在人們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用越來(lái)越廣泛,已受到越來(lái)越多的重視。其中,聚合物物理凝膠是凝膠材料中的一大類(lèi),具有溶膠一凝膠和凝膠一溶膠可逆轉(zhuǎn)變的優(yōu)良特性?;诖颂匦?聚合物物理凝膠通常用作智能材料實(shí)現(xiàn)某一方面的功能,這是與通常用作結(jié)構(gòu)材料的化學(xué)凝膠相比較的一個(gè)巨大不同。因此,不論從當(dāng)今科技發(fā)展前進(jìn)的方向,還是從人們?nèi)粘I畹男枰?聚合物物理凝膠已成為一種非常前沿與重要的材料,具有巨大的科研與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
2、 明膠凝膠是聚合物物理凝膠中的一種。當(dāng)溫度低于平衡溶解溫度時(shí),明膠溶膠中的無(wú)規(guī)線團(tuán)分子會(huì)互相纏繞形成三螺旋結(jié)構(gòu),并以此為交聯(lián)點(diǎn)把明膠分子鏈連接成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。三螺旋的濃度達(dá)到一定值,明膠溶膠即變成凝膠。當(dāng)溫度高于平衡溶解溫度時(shí),三螺旋結(jié)構(gòu)便會(huì)溶解,凝膠又會(huì)重新變?yōu)槿苣z?;诖藘?yōu)良的可逆轉(zhuǎn)變特性,明膠被廣泛應(yīng)用于藥物控釋緩釋、生物組織工程、照相感光、食品、化妝品和日用品等行業(yè)中。
研究者們對(duì)明膠物理凝膠開(kāi)展了大量的研究工作
3、,包括:凝膠化機(jī)理、凝膠化動(dòng)力學(xué)、凝膠化過(guò)程中交聯(lián)結(jié)構(gòu)和宏觀性能的分析等。由于明膠是熱的不良導(dǎo)體,在明膠物理凝膠化過(guò)程中,低的導(dǎo)熱系數(shù)必然會(huì)導(dǎo)致明膠內(nèi)部產(chǎn)生非均勻的溫度場(chǎng),最終造成轉(zhuǎn)變過(guò)程中明膠結(jié)構(gòu)和性能的非均勻性。尤其當(dāng)明膠產(chǎn)品體積比較大時(shí),這種情況更為明顯。明膠結(jié)構(gòu)和性能的非均勻性將直接影響明膠的使用。例如,作為藥物載體,明膠凝膠不均勻的交聯(lián)密度會(huì)影響藥物釋放速率的穩(wěn)定性;作為生物組織支架,明膠凝膠不均勻的力學(xué)性能會(huì)影響支架的強(qiáng)度和
4、壽命。由于目前的實(shí)驗(yàn)手段在時(shí)空間尺度上測(cè)量動(dòng)態(tài)凝膠化過(guò)程中明膠的結(jié)構(gòu)與性能存在很大困難,因此本文采用計(jì)算機(jī)模擬的方法來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
本文采用有限元方法,模擬研究復(fù)雜溫度場(chǎng)下明膠物理凝膠的唯象凝膠化演變行為,分析凝膠化過(guò)程中明膠交聯(lián)結(jié)構(gòu)與宏觀性能的演變規(guī)律,揭示由非均勻溫度場(chǎng)引發(fā)的不同位置節(jié)點(diǎn)上凝膠結(jié)構(gòu)與性能的差異,并探究材料配方和工藝條件對(duì)凝膠結(jié)構(gòu)與性能的影響。
主要工作與結(jié)論如下:
(1)根
5、據(jù)明膠線團(tuán)-螺旋轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)方程,確定了三螺旋轉(zhuǎn)化率的動(dòng)力學(xué)模型,按照向后差分的方法,構(gòu)建了三螺旋轉(zhuǎn)化率的數(shù)值計(jì)算式;把每一個(gè)三螺旋結(jié)構(gòu)看成是一個(gè)交聯(lián)點(diǎn),提出了交聯(lián)密度增量的概念,構(gòu)建了全量交聯(lián)密度的數(shù)值計(jì)算式;引入三螺旋長(zhǎng)度分布密度函數(shù)的概念來(lái)描述三螺旋的長(zhǎng)度分布;定義了數(shù)均三螺旋長(zhǎng)度、重均三螺旋長(zhǎng)度和三螺旋長(zhǎng)度多分散指數(shù)。
(2)推導(dǎo)出明膠比旋光度與三螺旋轉(zhuǎn)化率的關(guān)系式;建立了在凝膠點(diǎn)時(shí)三螺旋轉(zhuǎn)化率與明膠初始濃度的關(guān)系,
6、并根據(jù)三螺旋轉(zhuǎn)化率判斷凝膠點(diǎn);根據(jù)動(dòng)態(tài)標(biāo)度理論,計(jì)算明膠凝膠點(diǎn)前的零剪切黏度、凝膠點(diǎn)后的平衡剪切模量和儲(chǔ)能剪切模量。
(3)詳述了明膠凝膠化溫度場(chǎng)的離散、插值函數(shù)計(jì)算、單元變分、總體合成及邊界條件的有限元分析過(guò)程,忽略明膠線團(tuán)-螺旋轉(zhuǎn)變中的微弱放熱,獲得了非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的有限元計(jì)算方程。
(4)闡述了考慮溫度場(chǎng)非均勻分布與變化的明膠物理凝膠化轉(zhuǎn)變場(chǎng)的有限元模擬方法及具體步驟,說(shuō)明了若干關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵數(shù)值的處理,
7、如凝膠化區(qū)域的離散方法與準(zhǔn)則、傳熱邊界條件的選取、凝膠化溫度的選取、等壓比熱容與導(dǎo)熱系數(shù)等熱物理性能參數(shù)的計(jì)算和確定、性能計(jì)算中流變指數(shù)和指前因子的確定等。自主開(kāi)發(fā)了明膠冷致物理凝膠化轉(zhuǎn)變過(guò)程的有限元模擬程序。
(5)將數(shù)值模擬結(jié)果與相同凝膠化條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明,兩者的三螺旋轉(zhuǎn)化率和儲(chǔ)能剪切模量非常相近,驗(yàn)證了數(shù)值模擬程序的正確性。使用模擬程序,分析了一個(gè)內(nèi)含型芯的矩形明膠試樣凝膠化轉(zhuǎn)變的二維問(wèn)題,該模型
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 鈦合金補(bǔ)焊過(guò)程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf
- 鍛造過(guò)程溫度場(chǎng)模擬數(shù)值振蕩的研究.pdf
- 慣性摩擦焊接過(guò)程溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf
- 聲波在非均勻溫度場(chǎng)中的傳播.pdf
- 脈沖氣流流場(chǎng)溫度場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf
- 室內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf
- 摩托車(chē)減震筒成型過(guò)程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf
- 鍍鋅鋼板點(diǎn)焊溫度場(chǎng)及動(dòng)態(tài)過(guò)程的數(shù)值模擬.pdf
- 鍛造用鋼錠凝固過(guò)程溫度場(chǎng)數(shù)值模擬及其應(yīng)用.pdf
- 煤田火區(qū)非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬研究.pdf
- 高溫高壓深海管道非均勻溫度場(chǎng)與溫度效應(yīng)研究
- 光纖光柵溫度場(chǎng)時(shí)間響應(yīng)與非均勻場(chǎng)特性研究.pdf
- 煤自燃溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf
- 板材熱軋過(guò)程速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的耦合數(shù)值模擬.pdf
- 7050合金電流場(chǎng)均勻化過(guò)程中溫度場(chǎng)研究.pdf
- 軸對(duì)稱大鍛件淬火過(guò)程溫度場(chǎng)及組織場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf
- 微納米測(cè)量環(huán)境恒溫氣流組織及均勻溫度場(chǎng)數(shù)值模擬.pdf
- 激光薄板拼焊過(guò)程溫度場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的數(shù)值模擬.pdf
- 半固態(tài)成形過(guò)程流場(chǎng)和溫度場(chǎng)耦合數(shù)值模擬研究.pdf
- 高溫高壓深海管道非均勻溫度場(chǎng)與溫度效應(yīng)研究.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論