CC BY
0
Основной подход к определению рабочих процессов состоит в анализе и моделировании последовательности операций. Это позволяет выявить узкие места, избыточные действия и потенциальные потери. Часто используется методика функционального моделирования, которая включает в себя построение блок-схем и диаграмм потоков. Например, диаграмма IDEF0 помогает визуализировать связи между процессами, ресурсами и результатами.
Важным аспектом является выбор методов выполнения процессов. Это может включать использование стандартных процедур, внедрение новых технологий или оптимизацию уже существующих подходов. Например, в машиностроении переход на аддитивные технологии pD-печать) позволил сократить длительность производственного цикла и снизить материальные затраты.
Эффективное определение рабочих процессов невозможно без учета ключевых показателей. К таким показателям относятся производительность, затраты, надежность, качество и экологичность. Мониторинг этих параметров позволяет оценить эффективность внедренных решений и выявить направления для дальнейшего совершенствования.
Современные цифровые технологии значительно упростили процесс определения рабочих процессов. Системы управления производственными операциями (MES) и программное обеспечение для моделирования процессов, такие как Arena или AutoCAD Plant 3D, предоставляют инструменты для визуализации, анализа и оптимизации. Использование таких инструментов позволяет ускорить внедрение изменений и минимизировать ошибки при проектировании.
Таким образом, определение технологических рабочих процессов является важной задачей для любого производства. Грамотно выстроенные процессы позволяют достичь высокой производительности, снизить издержки и повысить качество продукции. Это требует комплексного подхода, который включает анализ текущих процессов, внедрение инновационных технологий и постоянное совершенствование на основе мониторинга ключевых показателей.
Список использованной литературы:
1. Романов, А.П. Организация производственных процессов / А. П. Романов. — М.: Инфра-М, 2020. — 312 с.
2. Назаров, Е.В. Основы управления производством / Е. В. Назаров. — СПб.: Питер, 2021. — 248 с.
© Какабаев Я.А., Бобылёв А.С., 2024
УДК 62
Кривинчук А.В.
Магистр, СамГТУ г. Самара, Самарская обл. Научный руководитель: Кондратьева Л.А.
Профессор, д.т.н., СамГТУ г. Самара, Самараская обл.
ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ SЮ2 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРНЫХ ПРОДУКТОВ МЕТОДОМ САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА
Аннотация
изучение процесса внедрения SiO2 для синтеза наноструктурных продуктов методом растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.
Ключевые слова
растворный свс, наноструктура, диоксид кремния, оксид цинка, термодинамика, состав.
Для достижения цели, были решены следующие задачи:
Анализированы литературные источники, связанные с целью выпускной квалификационной работы;
Выбраны методы исследования процессов горения, проведения синтеза исследуемых наноструктурных продуктов;
Освоена методика проведения растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза;
Выбраны составы исходных компонентов для проведения исследования по получению наноструктурированного продукта методом СВС-Р из систем с добавкой SiO2 (силикагель, аэросил);
Проведены лабораторные исследования по получению наноструктурных продуктов на базе Самарского государственного технического университета;
Проведен рентгенофазовый анализ, который позволил выявить фазовый состав продуктов синтеза;
Определена форма и размеры частиц по результатам сканирующей электронной микроскопии;
Проведена обработка, сравнение и анализ полученных результатов в ходе экспериментов (структура, рентгенофазовый анализ, температура горения, фазовый состав, скорость реакции);
Подведен итог изучения возможности применения SiO2 для получения наноструктурных продуктов методом растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.
Основной методикой проведения синтеза был выбран метод растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Р).
Исходные компоненты:
В качестве окислителей был выбран нитрат цинка Zn(NO3)2*6H2O;
В качестве горючего был выбран глицин (аминоуксусная кислота) - C2H5NO2;
Дистиллированная вода - Н20, - в качестве растворителя;
Si02 (оксид кремния) в качестве добавки.
Методика, подготовка и проведения синтеза.
Вытяжной шкаф, оборудованный вытяжкой с вентилятором, электрическая плитка, мощностью 1200Вт, ёмкость с плоским дном для проведения синтеза (кофейная турка), лабораторная колба.
Экспериментальная часть
Был выполнен термодинамический расчет системы нитрат цинка - глицин, после которого были выбраны массы исходных продуктов
Раствор нитрата цинка плюс глицина и стехиометрическая конфигурация уравнения взаимодействия в процессе СВС соответствует случаю ф = 1.
Опытным путем было проведено шесть экспериментов, три из которых были выполнены с помощью SiO2 в виде гранул (силикагель), а оставшиеся три в виде белого порошка (аэросил), в которых соотношение молярных масс нитрата цинка и глицина была равным ф = 1, а отношение молярной массы SiO2 к исходным компонентам изменялось.
В первых трёх случаях (где SiO2 в виде гранул) - выявлена закономерность, что характер горения: реактивное тление с пламенем, выбросом продукта из реакционной чаши, продукт в виде порошка бежевого цвета.
В остальных трёх случаях (где SiO2 в виде белого порошка) - характер горения: тление из раствора,
продукт в виде спёка бежевого цвета.
Из этого можно сделать вывод, что в первых трёх случаях реакция проходит с большей экзотермической реакцией (температура горения выше), а в остальных трёх реакция протекает более спокойно.
Результаты экспериментов
Исходя из результатов РФА и микроструктуры первого опыта видно, что синтезированный продукт представляет собой пенообразную массу, структуру отдельных частиц определить трудно, вследствие аморфного строения, фазовый анализ показывает чистый оксид цинка, наличие других фаз не зафиксировано, вследствие либо их низкого содержания (ниже порога чувствительности дифрактометра), либо вследствие их аморфной структуры.
Из результатов второго опыта видно, что результаты схожи с первым, пенообразная масса, трудность определения границ отдельных частиц, в фазах чистый оксид цинка.
Результаты третьего опыта показали, что синтезированный продукт так же представляет пенообразную массу, трудность определения границ отдельных частиц, фазовый состав показал наличие смеси оксидов - оксида цинка ZnO и оксида кремния SiO2. Их соотношение равно примерно 2:1. Низкие и широкие пики говорят о наличие материала с наноразмерной характеристикой частиц.
Из результатов четвертого опыта видно, что результаты схожи с третьим, наблюдаются ультрадисперсные частицы, сложность определения границ. Фазовый состав так же показал наличие смеси оксидов, но в другом соотношении (4:1).
Пятый эксперимент показал, что результаты исследований схожи с третьим и четвертым, продукт в виде пенообразной массы, сложность определения границ, фазовый состав показал наличие смеси оксидов, как в двух предыдущих опытах, с соотношением 2:1
Результаты шестого опыта показали, что конечный продукт был получен в видео застывшего реакционного геля, вследствие чего нет возможности идентифицировать отдельные частицы, их размер. Фазовый состав указывает на наличие двух фаз оксидов, но низкие пики, относительно общего фона, говорят о незавершенность реакции растворного СВС и как следствие, получение в продуктах синтеза аморфного материала, представляющего собой полупродукты реакции синтеза.
Заключение
В данной выпускной квалификационной работе были проведены исследования возможности применения SiO2 для получения наноструктурных продуктов методом растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Р).
Был изучен метод получения наноструктурных продуктов методом СВС-Р, выбраны компоненты и их соотношения для проведения экспериментов, проведен ряд опытов. Проведен рентгенофазовый анализ, определена форма и размеры частиц по результатам сканирующей электронной микроскопии, анализированы результаты экспериментов и сделаны выводы по исследованию.
Дальнейшее развитие применения SiO2, как компонент для получения наноструктурных продуктов методом растворного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС-Р), требует продолжения проведения исследований.
Список использованной литературы:
1. Амосов А.П. Растворный СВС наноматериалов / Перспективные материалы: учебное пособие / Под ред. Д.Л. Мерсона.Т.1Х.-Тольятти: Изд-во ТГУ, 2021.
2. И. Е. Неймарк // Силикагель, его получение, свойства и применение. 1973 — Киев — 200 с.
© Кривинчук А.В., 2024
