ハウツー：拡散制御による運動モデルの作成
拡散制御によるエポキシ樹脂の硬化
パート1.硬化解析のためのDSCデータの作成方法（拡散制御によるDSC硬化）
パート2.硬化のための拡散制御による速度論的モデルの作成（拡散制御によるDSC硬化）
はじめに
ガラス転移が熱硬化性樹脂の架橋中に起こる場合、反応は2つの領域に分けられ、それぞれ異なるメカニズムで支配される：ガラス転移のはるか上方で起こる部分は化学反応に依存し、アレニウスの関係で記述できる。ガラス転移点より下の領域では、拡散制御メカニズムが反応挙動を支配する。従って、ガラス転移点付近の反応速度は、両過程の影響を受けます。
そのため、材料挙動の変化を考慮するために、特別な拡散制御アルゴリズムによって動力学モデルを拡張する必要があります。
この "How To: "では、DSCデータ用の2つのシングルステップ速度論モデルを作成します：
- 拡散制御なしの予備運動モデル
- 部分拡散制御を伴う最終速度論モデル。
このシステムでは、試料温度がガラス転移温度を超えると、動力学的メカニズムが変化します。
Kinetics Neo に含まれるサンプルデータプロジェクトをロードすることから始め、予備的な動力学モデルを作成し、拡散制御機構を追加して最終的なモデルを作成します。
サンプルデータ
- データの種類データタイプ： DSC Curing (拡散制御による示差走査熱量測定)
- プロジェクトファイルDSC_Diff_Control_Epoxy_Data.kinx2
サンプル・データ・プロジェクトをロードする
1.Kinetics Neo ソフトウェアを起動します。
青い"File"タブをクリックし、アプリケーションメニューを開きます。
2.Sample Data DSC Curingプロジェクトを開きます。
左側のメニューから「開く」をクリックし、「サンプル」を選択します。エクスプローラーでKinetics Neo samples ディレクトリが開きます。
ディレクトリ"DSC_Diff_Control_Epoxy"を選択します。
3. Kinetics Neo プロジェクトファイル"DSC_Diff_Control_Epoxy_Data.kinx2" を開きます。
4. ツリーパネルで「ガラス転移データ」を選択し、ガラス転移データが存在し、フィットが作成されていることを確認します。
拡散制御なしのCnタイプの予備モデル作成
5.左のツリーパネルで Model based-Add new を選択し、反応タイプCn を選択する。
6. 説明 」に「Cn」と記入し、「ステップ」 ボックスで「最適化 」を選択する。
7.このモデルがまだOKでないところを見るために、コンバージョンに 切り替える。
8.信号相対に切り替えて 、このモデルがまだOKでない場所を確認する。
拡散コントロールでCnタイプの最終モデルを作る
9.前のモデルのコピーを作成します：ツリーパネルでモデルを選択し、プラス マーク＋をクリックします。
10.2つ目のモデルについては、DescriptionをCn diffに変更する。
11.Conversion に切り替えて、チェックボックスDiffusion control をチェックする。この反応ステップのパラメータリストに 3 つの追加パラメータが表示されます。これらの追加パラメータのデフォルト値は、通常、最適パラメータからそれほど離れていません。
これらのパラメータK、C1、C2はWLF(Williams-Landel-Ferry)方程式のパラメータで、ガラス転移温度付近での拡散係数の計算に使用されます。
12. シグナルに切り替え、ステップボックスで最適化を 選択する。
13.コンバージョンに切り替えて 、フィット感を確認する。
14.適合度を見るために信号相対に 切り替える
結論
ガラス温度と試料温度の交点を含むエポキシ樹脂の硬化は、拡散制御を伴う速度論モデルによって記述することができる。ガラス転移温度付近での拡散は、WLF（Williams-Landel-Ferry）式で記述されます。