авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Комлексная методология формирования древ фаз многокомпонентных солевых систем

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Чуваков Александр Владимирович

КОМЛЕКСНАЯ МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДРЕВ ФАЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СОЛЕВЫХ СИСТЕМ

02.00.04 – физическая химия

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата химических наук

Саратов - 2007

Работа выполнена в Самарском государственном техническом университете

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор химических наук, профессор А.С. Трунин.
Официальные оппоненты: д.х.н., профессор В.А. Решетов; д.х.н., профессор А.И. Сечной.
Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.

Защита состоится «25» октября 2007года в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.243.07 по химическим наукам при Саратовском государственном университете им. Чернышевского по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83, 1 корпус, химический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного университета им. Чернышевского по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах просим направлять по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, 83, 1 корпус, химический факультет, Учёному секретарю диссертационного совета Д 212.243.07

профессору В.В.Сорокину.

Автореферат разослан «23» сентября 2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор химических наук, профессор В.В. Сорокин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сложные материалы, являющиеся многокомпонентными физико-химическими системами (МКС), обладают определенным набором физико-химических свойств в зависимости от способа получения, элементного и фазового состава. В связи с увеличением требований к комплексу заданных свойств материалов, их получение является актуальной проблемой на современном этапе развития техники.

Изучение многокомпонентных взаимных систем является малоисследованной областью физико-химического анализа. В настоящее время их изучение приобретает важное значение, так как позволяет разработать технологии для проведения синтеза веществ заданного состава и композиций с необходимыми свойствами. Исследователю для синтеза необходимо выбрать исходные вещества и предусмотреть условия, в которых будут проходить превращение одних фаз в другие. Экспериментальный подбор условий синтеза и условий выделения и очистки интересующего исследователя вещества - препаративный путь – дело крайне трудоемкое. Поэтому особое значение приобретает вопрос моделирования фазовых комплексов с разнообразным видом химического взаимодействия: наличием реакций обмена, комплексообразования, твердых растворов с учетом их взаимовлияния и взаимодействия.



Вопросам моделирования фазовых превращений в МКС уделяется большое внимание, так как с ростом количества компонентов физико-химической системы трудности ее экспериментального изучения растут в геометрической прогрессии. Следовательно, разумным подходом является разработка предварительных алгоритмов исследования, которые позволили бы максимально сузить область экспериментального исследования.

В диссертационной работе предлагается использовать гомеостатическую концепцию построения моделей физико-химических систем для разработки алгоритмов оптимизации и автоматизации ряда процедур комплексной методологии исследования МКС.

Цель работы. Основной целью данной работы является создание методологии построения моделей физико-химических многокомпонентных систем с различными типами химического взаимодействия и разработки автоматизированного комплекса, реализующего алгоритмы дифференциации и формирования древ фаз.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью были поставлены следующие задачи применительно к топологии МКС:

- проанализировать существующие алгоритмы и методы исследования;

- рассмотреть возможность построения моделей МКС с использованием средств системного анализа (в частности, гомеостатической концепции моделирования);

- разработать методику построения моделей физико-химических многокомпонентных систем с использованием аппарата теории графов;

- разработать алгоритм декомпозиции графа системной модели на подграфы заданных типов;

- разработать программный комплекс, позволяющий автоматизировать исследование МКС;

- сформировать модели древа фаз реальных МКС, с различными типами химического взаимодействия, с экспериментальной идентификацией;

Методы исследования. При решении поставленных задач использо­ваны методы физико-химического анализа, системного анализа, топологии, теории графов, булевой алгебры и др.

Научная новизна:

- развитие теории построения древ фаз реальных МКС с различными типами химического взаимодействия;

- предложено использование гомеостатической концепции моделирования систем для построения моделей многокомпонентных физико-химических систем с разнообразным видом химического взаимодействия;

- разработан полный оригинальный алгоритм дифференциации много-­
компонентных систем с различными типами химического взаимодействия на составляющие - фазовые единичные блоки;

- разработан автоматизированный комплекс дифференциации и построения древ фаз МКС с различными типами химического взаимодействия;

- впервые с помощью компьютерных технологий осуществлено моделирование и идентификация ряда МКС с реакциями обмена, комплексообразованием и твердыми растворами, входящими в комплекс Li, Na, K, Ca, Ba // F, Cl, SO4, NO3, MoO4, WO4.

На защиту выносятся:

- развитие теории построения древ фаз реальных МКС с различными типами химического взаимодействия;

- принцип построения системной модели МКС на графах;

- алгоритм дифференциации много­компонентных систем с различными типами химического взаимодействия и наличием твердых растворов на составляющие - фазовые единичные блоки;

- программный комплекс, позволяющий моделировать элементы фазового комплекса многокомпонентных систем.

Практическая ценность. Использование разработанных алгоритмов и программного комплекса, реализующего указанные алгоритмы, значительно сократит время для исследования многокомпонентных систем, что позволяет повысить производительность труда при разработке и соз­дании новых материалов с регламентированными свойствами, без затрат большого количества дорогих химических веществ.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на: научных семинарах УНЦ «Азот», СКБ «СИМВОЛ» (2001-2005 г.г.); Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации», Новосибирск (2003г.); Всероссийской научно - практической конференции «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании», г. Самара (2004-2006 гг.); Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электроника и энергетика», г. Москва (2004г.); научных семинарах кафедры «Прикладная математика и информатика» СамГТУ, г. Самара (2004г.); Международных конференциях молодых учёных «Актуальные проблемы современной науки», г. Самара (2001 – 2004гг.); 1-м Международном форуме «Актуальные проблемы современной науки», г. Самара (2005-2006гг.); конференции XXII всероссийского открытого конкурса научно-исследовательских и творческих работ обучающихся «Национальное Достояние России», г. Непецино (2007г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 работ в научно – технических журналах и трудах конференций, в т.ч. журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 187 листах текста и состоит из введения, шести глав, выводов, списка сокращений, списка литературы из 118 наименований, содержит 68 рисунков, 54 таблицы и 4 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель и задачи исследований, отражена научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена анализу современного состояния изучения МКС с позиции оптимизации получения информации по ним, на основе разработанного общего алгоритма комплексной методологии исследования многокомпонентных систем (КМИМС). Впервые Н.С. Курнаковым введено понятие триангуляции сингулярных систем – разбиения исходного комплекса на совокупность симплексов – носителей нонвариантных, как правило, эвтектических точек. В.И. Посыпайко дал обобщение триангуляции МКС с наличием комплексообазования. А.Г.Краева для исследования древ фаз МКС впервые использовала математический аппарат с применением матриц инциденций, теории графов и булевой алгебры. Труниным А.С. с сотрудниками дано обобщение разбиения исходного фазового комплекса на единичные составляющие реальных МКС. Введено понятие фазового единичного блока (ФЕБа). ФЕБ как единичная составляющая - концентрационная область системы, продуктами кристаллизации которой в момент исчезновения жидкости являются фазы, однозначные индивидуальным веществам, образующим блок, или твердым растворам на их основе. Термином «дифференциация» стали обозначать разбиение реальных МКС – с реакциями обмена, комплексообразования и твёрдыми растворами на совокупость взаимосвязанных ФЕБов, взамен частного случая – триангуляции как разбиения исходного комплекса системы на совокупность симплексов.

В качестве базового понятия рассматривается общий алгоритм оптимизации исследования МКС и возможности его развития. Он предполагает наличие трёх информационных уровней (табл. 1) и их реализацию с целью минимизации трудозатрат и времени на исследование систем.

Таблица 1

Общий алгоритм комплексной методологии исследования

многокомпонентных систем (ОА КМИМС)

Уровень Содержание уровня
Постановка задачи исследования
0. Нулевой информационный уровень – база данных
0.1. Формирование и моделирование физико-химической системы
0.2. Обзор литературы по состоянию изученности системы
0.4. Кодирование информации на модели системы
1.0. Первый информационный уровень качественное описание системы
1.1. Дифференциация системы на фазовые единичные блоки (ФЕБы); формирование древа фаз
1.2. Формирование древа кристаллизации
1.3. Описание химического взаимодействия в системе
2.0. Второй информационный уровень – количественное описание системы
2.1. Определение характеристик нонвариантных равновесий
2.2. Определение характеристик моновариантных равновесий
2.3. Определение характеристик поливариантных равновесий


Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.