Исследование зависимости диэлектрических характеристик компаунда «Mecoline» от дозы облучения
|
ВВЕДЕНИЕ 11
1 Обзор литературы 14
1.1 Измеряемые характеристики 14
1.1.1 Относительная диэлектрическая проницаемость 14
1.1.2 Тангенс угла диэлектрических потерь 18
1.2 Специфика эксплуатации кабельных изделий в зоне действия
ионизирующих излучений 23
2 Исследование диэлектрических характеристик компаунда «Mecoline» 33
2.1 Исследуемые материалы 33
2.2 Измерительная аппаратура 35
2.2.1 Измерительная ячейка ИЯ-2Т 35
2.2.2 Измерительная ячейка ЭС-1ТМ 37
2.2.3 Коаксиальный резонатор КР-500М 39
2.3 Методика обработки данных в диапазоне частот 43
2.3.1 Диапазон частот 100 Гц-1 МГц 43
2.3.2 Частоты 1 МГц и 10 МГц 45
2.3.3 Частота 500 МГц 49
2.4 Оборудование и методика облучения 52
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 54
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 54
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений 55
3.1.3 SWOT-анализ 57
3.2 Планирование управления научно-техническим проектом 61
3.2.1 Иерархическая структура работ проекта 61
3.2.2 Контрольные события проекта 61
3.2.3 План проекта 62
3.3 Бюджет научного исследования 65
3.3.1 Расчёт материальных затрат 65
3.3.2 Расчёт затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных работ) 66
3.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 67
3.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 69
3.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды 70
3.3.6 Накладные расходы 70
3.3.7 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта 71
3.4 Организационная структура проекта 71
3.5 Матрица ответственности 72
3.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 74
Список публикаций студента 78
1 Обзор литературы 14
1.1 Измеряемые характеристики 14
1.1.1 Относительная диэлектрическая проницаемость 14
1.1.2 Тангенс угла диэлектрических потерь 18
1.2 Специфика эксплуатации кабельных изделий в зоне действия
ионизирующих излучений 23
2 Исследование диэлектрических характеристик компаунда «Mecoline» 33
2.1 Исследуемые материалы 33
2.2 Измерительная аппаратура 35
2.2.1 Измерительная ячейка ИЯ-2Т 35
2.2.2 Измерительная ячейка ЭС-1ТМ 37
2.2.3 Коаксиальный резонатор КР-500М 39
2.3 Методика обработки данных в диапазоне частот 43
2.3.1 Диапазон частот 100 Гц-1 МГц 43
2.3.2 Частоты 1 МГц и 10 МГц 45
2.3.3 Частота 500 МГц 49
2.4 Оборудование и методика облучения 52
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 54
3.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 54
3.1.2 Анализ конкурентных технических решений 55
3.1.3 SWOT-анализ 57
3.2 Планирование управления научно-техническим проектом 61
3.2.1 Иерархическая структура работ проекта 61
3.2.2 Контрольные события проекта 61
3.2.3 План проекта 62
3.3 Бюджет научного исследования 65
3.3.1 Расчёт материальных затрат 65
3.3.2 Расчёт затрат на специальное оборудование для научных
(экспериментальных работ) 66
3.3.3 Основная заработная плата исполнителей темы 67
3.3.4 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 69
3.3.5 Отчисления во внебюджетные фонды 70
3.3.6 Накладные расходы 70
3.3.7 Формирование бюджета затрат исследовательского проекта 71
3.4 Организационная структура проекта 71
3.5 Матрица ответственности 72
3.6 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 74
Список публикаций студента 78
Объектом исследования является (ются) диэлектрические
характеристики компаунда «Mecoline» до и после облучения.
Цель работы – исследование радиационной стойкости компаунда
Mecoline по диэлектрическим характеристикам в диапазоне частот 100 Гц–
500 МГц и величин поглощенной дозы излучения 3−1100 кГр.
В процессе исследования проводились эксперименты по измерению
диэлектрических характеристик образцов компаунда «Mecoline» различных
марок до и после облучения.
В результате исследования получены экспериментальные данные,
которые дают достаточное представление о характере изменения ε и tgδ
исследованных материалов в широком интервале доз и частот и позволяют
обоснованно подходить к выбору их в качестве оболочки или электрической
изоляции различного рода кабельных изделий, в особенности в полях
интенсивного ионизирующего излучения.
Степень внедрения: высокая.
Область применения: атомная, кабельная и ракетно-космическая
промышленности.
Экономическая эффективность/значимость работы высокая.
В будущем планируется исследование физико-механических
характеристик различных марок компаунда «Mecoline» от дозы облучения.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время все больше возрастает
потребность в новых материалах, обладающих специфическими свойствами и
способных работать в экстремальных условиях.
Прогресс в некоторых областях техники определяется в большей
степени способностью материалов выдерживать работу в полях
ионизирующего излучения. При этом возникает необходимость испытывать
уже разработанные материалы на радиационную стойкость для определения не
только пределов их применимости, но и возможности использовать излучение
для улучшения различных свойств материалов.
В современных устройствах, предназначенных для работы в полях
ионизирующего излучения, используют материалы различных классов и
химической природы (металлы, полупроводники, органические и
неорганические системы, полимеры и т. д.); механизм воздействия
ионизирующего излучения на эти материалы различен. В связи с тем, что
тяжело найти универсальный подход к описанию радиационных эффектов в
различных материалах, целесообразно рассматривать радиационное
воздействие на отдельные группы материалов, объединенных либо одной
химической природой, либо одной областью применения.
Материалы, используемые в реакторостроении, подвергаются мощному
воздействию α-, β-, γ-излучения и нейтронной бомбардировке, вследствие чего
изменяются их свойства, иногда в сторону улучшения, а чаще в сторону
ухудшения, почему говорят о «радиационном повреждении». Изменение
свойств материалов в реакторе необходимо знать для правильного инженерного
расчета конструкций и уверенного прогноза в отношении срока службы
материалов и изделий.
К числу основных элементов, обеспечивающих надежность и
безопасность эксплуатации ядерных энергетических установок, относятся
кабельные изделия, в первую очередь провода и кабели, входящие в систему12
управления и защиты (СУЗ) ядерного реактора, а также кабели, питающие
электроэнергией основные технологические агрегаты – главные и
вспомогательные циркуляционные насосы, электроприводы регулировочных
вентилей контуров теплоносителя и др. Все электрические цепи, находящиеся
вдали от реактора за радиационной защитой, обычно выполняют с
применением проводов и кабелей общепромышленного исполнения. Однако в
непосредственной близости к реактору и элементам первого контура, а тем
более внутри радиационной защиты реактора и в его активной зоне,
применение таких кабельных изделий либо по ряду соображений нежелательно,
либо принципиально невозможно.
Таким образом, актуальность работы обусловлена необходимостью
разрабатывать специальные кабельные изделия на основе таких материалов и в
таком конструктивном исполнении, которые обеспечивают возможность
длительной эксплуатации в весьма сложных специфичных условиях. Очевидно,
что такой разработке должен предшествовать выбор материалов не только на
основе анализа их электрофизических, физико-механических и
технологических свойств, но и с учетом изменения большинства этих свойств в
процессе облучения при тех или иных конкретных условиях. Иными словами,
одним из определяющих факторов становится радиационная стойкость
материала.
Научная новизна. Исследованы диэлектрические характеристики
различных марок компаунда Mecoline, который раннее не исследовался и не
использовался, в диапазоне частот 100 Гц−500 МГц и величин поглощенной
дозы 3−1100 кГр. Также исследована зависимость этих характеристик от
поглощенной дозы излучения. Впервые были получены частотные зависимости
относительной диэлектрической проницаемости ε и тангенса угла
диэлектрических потерь tgδ компаунда Mecoline марок Mecoline S TP 1013 F,
Mecoline I RDX 1230 F и Mecoline IS RDX 1231 F от поглощенной дозы
излучения. Полученные экспериментальные данные дают достаточное
представление о характере изменения ε и tgδ исследованных материалов в13
широком интервале доз и частот и позволяют обоснованно подходить к выбору
их в качестве оболочки или электрической изоляции различного рода
кабельных изделий.
Целью настоящей работы является исследование радиационной
стойкости компаунда Mecoline по диэлектрическим характеристикам в
диапазоне частот 100 Гц–500 МГц и величин поглощенной дозы излучения
3−1100 кГр. Для достижения поставленной цели необходимо было выполнение
следующих задач:
– обзор литературы по теме работы;
– выбор диапазона частот и аппаратуры для измерения диэлектрических
характеристик исследуемых материалов;
– изготовление образцов для проведения исследований;
− проведение облучения образцов различными величинами
поглощенной дозы излучения;
− проведение измерений диэлектрических характеристик образцов в
исходном состоянии и после облучения;
− анализ полученных результатов и выводы о радиационной стойкости
исследуемых материалов.
Основные положения диссертационной работы докладывались и
обсуждались на VIII Международной научно-практической конференции
«Физико-технические проблемы в науке, промышленности и медицине».
характеристики компаунда «Mecoline» до и после облучения.
Цель работы – исследование радиационной стойкости компаунда
Mecoline по диэлектрическим характеристикам в диапазоне частот 100 Гц–
500 МГц и величин поглощенной дозы излучения 3−1100 кГр.
В процессе исследования проводились эксперименты по измерению
диэлектрических характеристик образцов компаунда «Mecoline» различных
марок до и после облучения.
В результате исследования получены экспериментальные данные,
которые дают достаточное представление о характере изменения ε и tgδ
исследованных материалов в широком интервале доз и частот и позволяют
обоснованно подходить к выбору их в качестве оболочки или электрической
изоляции различного рода кабельных изделий, в особенности в полях
интенсивного ионизирующего излучения.
Степень внедрения: высокая.
Область применения: атомная, кабельная и ракетно-космическая
промышленности.
Экономическая эффективность/значимость работы высокая.
В будущем планируется исследование физико-механических
характеристик различных марок компаунда «Mecoline» от дозы облучения.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящее время все больше возрастает
потребность в новых материалах, обладающих специфическими свойствами и
способных работать в экстремальных условиях.
Прогресс в некоторых областях техники определяется в большей
степени способностью материалов выдерживать работу в полях
ионизирующего излучения. При этом возникает необходимость испытывать
уже разработанные материалы на радиационную стойкость для определения не
только пределов их применимости, но и возможности использовать излучение
для улучшения различных свойств материалов.
В современных устройствах, предназначенных для работы в полях
ионизирующего излучения, используют материалы различных классов и
химической природы (металлы, полупроводники, органические и
неорганические системы, полимеры и т. д.); механизм воздействия
ионизирующего излучения на эти материалы различен. В связи с тем, что
тяжело найти универсальный подход к описанию радиационных эффектов в
различных материалах, целесообразно рассматривать радиационное
воздействие на отдельные группы материалов, объединенных либо одной
химической природой, либо одной областью применения.
Материалы, используемые в реакторостроении, подвергаются мощному
воздействию α-, β-, γ-излучения и нейтронной бомбардировке, вследствие чего
изменяются их свойства, иногда в сторону улучшения, а чаще в сторону
ухудшения, почему говорят о «радиационном повреждении». Изменение
свойств материалов в реакторе необходимо знать для правильного инженерного
расчета конструкций и уверенного прогноза в отношении срока службы
материалов и изделий.
К числу основных элементов, обеспечивающих надежность и
безопасность эксплуатации ядерных энергетических установок, относятся
кабельные изделия, в первую очередь провода и кабели, входящие в систему12
управления и защиты (СУЗ) ядерного реактора, а также кабели, питающие
электроэнергией основные технологические агрегаты – главные и
вспомогательные циркуляционные насосы, электроприводы регулировочных
вентилей контуров теплоносителя и др. Все электрические цепи, находящиеся
вдали от реактора за радиационной защитой, обычно выполняют с
применением проводов и кабелей общепромышленного исполнения. Однако в
непосредственной близости к реактору и элементам первого контура, а тем
более внутри радиационной защиты реактора и в его активной зоне,
применение таких кабельных изделий либо по ряду соображений нежелательно,
либо принципиально невозможно.
Таким образом, актуальность работы обусловлена необходимостью
разрабатывать специальные кабельные изделия на основе таких материалов и в
таком конструктивном исполнении, которые обеспечивают возможность
длительной эксплуатации в весьма сложных специфичных условиях. Очевидно,
что такой разработке должен предшествовать выбор материалов не только на
основе анализа их электрофизических, физико-механических и
технологических свойств, но и с учетом изменения большинства этих свойств в
процессе облучения при тех или иных конкретных условиях. Иными словами,
одним из определяющих факторов становится радиационная стойкость
материала.
Научная новизна. Исследованы диэлектрические характеристики
различных марок компаунда Mecoline, который раннее не исследовался и не
использовался, в диапазоне частот 100 Гц−500 МГц и величин поглощенной
дозы 3−1100 кГр. Также исследована зависимость этих характеристик от
поглощенной дозы излучения. Впервые были получены частотные зависимости
относительной диэлектрической проницаемости ε и тангенса угла
диэлектрических потерь tgδ компаунда Mecoline марок Mecoline S TP 1013 F,
Mecoline I RDX 1230 F и Mecoline IS RDX 1231 F от поглощенной дозы
излучения. Полученные экспериментальные данные дают достаточное
представление о характере изменения ε и tgδ исследованных материалов в13
широком интервале доз и частот и позволяют обоснованно подходить к выбору
их в качестве оболочки или электрической изоляции различного рода
кабельных изделий.
Целью настоящей работы является исследование радиационной
стойкости компаунда Mecoline по диэлектрическим характеристикам в
диапазоне частот 100 Гц–500 МГц и величин поглощенной дозы излучения
3−1100 кГр. Для достижения поставленной цели необходимо было выполнение
следующих задач:
– обзор литературы по теме работы;
– выбор диапазона частот и аппаратуры для измерения диэлектрических
характеристик исследуемых материалов;
– изготовление образцов для проведения исследований;
− проведение облучения образцов различными величинами
поглощенной дозы излучения;
− проведение измерений диэлектрических характеристик образцов в
исходном состоянии и после облучения;
− анализ полученных результатов и выводы о радиационной стойкости
исследуемых материалов.
Основные положения диссертационной работы докладывались и
обсуждались на VIII Международной научно-практической конференции
«Физико-технические проблемы в науке, промышленности и медицине».
Подобные работы
- Оценка радиационной стойкости фторопласта - 4 МБК по физико-механическим характеристикам
Магистерская диссертация, технология производства продукции. Язык работы: Русский. Цена: 6400 р. Год сдачи: 2016