Управление капиллярно-пористыми материалами (КПМ) в процессе их использования осуществляется по следующей закономерности (рис. 5.51).
1. Полость.
2. Структурированная полость (полость, имеющая определенную структуру).
3. Полость, заполненная веществом.
4. Воздействие на введенное в полость вещество полями с использованием различных технологических эффектов ТЭ (физических, химических, биологических и геометрических).
Рис. 5.51. Управление капиллярно-пористыми материалами (КПМ)
где
# – структура полости,
В – вещество,
ТЭ – технологический эффект.
Эта закономерность характерна для каждого из этапов A—D.
Структурирование, заполнение веществом и использование технологических эффектов возможны для любых размеров и любого количества полостей, в том числе и одной.
Структурирование полостей осуществляется:
– созданием перегородок определенной формы;
– созданием ячейки определенной формы, из которых собирается общая структура.
Полости могут заполняться веществом. Это вещество может быть газообразным, жидким, гелеобразным и твердым, которое под воздействием различных полей может, например, увеличивать объем, а, следовательно, и создавать давление.
При этом используются разнообразные технологические (физические, химические, биологические и геометрические) эффекты.
На этапах A и B используются следующие технологические эффекты:
– физические:
избыточное давление (пневмо- и гидро), тепловое расширение, фазовые переходы первого и второго рода, в том числе эффект памяти формы, изменение кажущейся плотности магнитной и реологической жидкости в магнитных и электрических полях, действие магнитного поля на ферромагнитное вещество, центробежные силы, взрывчатые вещества, электрогидравлический удар;
– химические:
разложение гидратов и газогидратов, разбухание металлов при разложении жидкого озона, перевод в химически связанный вид, транспортные реакции, перевод в гидратное состояние, растворение в сжатых газах, перевод в гидриды, в экзотермических реакциях, в термохимических реакциях, растворение, разбухание геля.
– геометрические:
использование различных форм: треугольников, пятиугольников, шестиугольников, кругов, их частей (сегментов), гиперболических параболоидов, эллипсоидов, сфер и полусфер, конусов, сотовых конструкций.
Для придания большей прочности конструкций, полости заполняют жидкостями, гелями, сыпучими материалами, пластмассами и т. д.
Этап С представляет собой качественный скачок – переход на микроуровень, т.е. использование капиллярно-пористых материалов (КПМ).
Переход к капиллярной структуре изменяет требования к структурированию ячеек и использованию технологических эффектов.
В КПМ могут использоваться структуры с открытыми и закрытыми капиллярами различных размеров и направлений.
Из технологических эффектов на этапах C и D, прежде всего, используются