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Non linearita e caos nella dinamica di un gas granulare. Propagazione di reazioni combustive durante l'attivazione meccanochimica.

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1.1 Problematica scientifica 5 formazione di fasi metastabili e nanostrutturate e l’innesco di reazioni chimiche autopropaganti di natura combustiva hanno accresciuto l’interesse scientifico e tecnologico nei confronti della tecnica, come dimostrato dall’elevatissimo numero di pubblicazioni dedicate presenti in letteratura1. Nonostante questo, la comprensione dei processi di attivazione meccanica di polveri mediante BM risulta ancora largamente incompleta, mancando una so- lida base teorica per l’interpretazione dei fenomeni osservati a livello sperimen- tale e procedure sperimentali sufficientemente ottimizzate da consentire il pieno controllo delle condizioni operative4. Lo sviluppo di modelli termodinamici e meccanicistici, unitamente all’impie- go di tecniche di simulazione numerica mediante Dinamica Molecolare o metodi Monte Carlo, ha certamente contribuito ad una migliore comprensione dei diversi fattori che, legati all’accumulo di difetti, possono provocare la perdita di stabilita` strutturale e lo stabilirsi di comportamenti reattivi inusuali4. Tuttavia, se da una parte tali studi sono in grado di mettere in luce i piu` fini dettagli relativamen- te alla dinamica dei difetti ed alla loro influenza sui meccanismi microscopici di evoluzione strutturale, dall’altra non consentono di stabilire legami precisi tra quanto osservato sperimentalmente e la dinamica di una popolazione di difetti interagenti di varia natura che evolve in condizioni di non equilibrio. In altri ter- mini, esiste una profonda separazione tra studi teorici e modellistici ed indagini sperimentali4. La recente presa di coscienza di tale situazione, pienamente rivelata dall’a- nalisi della letteratura specialistica, ha indotto alcuni autori all’adozione di un approccio puramente cinetico5–7. I modelli sviluppati si sono dimostrati capaci di cogliere gli aspetti fondamentali delle trasformazioni strutturali indotte dall’at- tivazione meccanochimica ed hanno permesso di stabilire relazioni fondamentali tra la natura della trasformazione osservata, la sua velocita` ed i principali para- metri del trattamento meccanico. Il quadro che sta rapidamente emergendo dai risultati ottenuti mostra un’interessante connessione tra energia di impatto, fre- quenza e numero delle collisioni e grado di trasformazione strutturale e sottolinea l’importanza della completa caratterizzazione delle dinamiche cui sono soggette le polveri e le sfere durante la macinazione. Le conoscenze riguardanti quest’ultimo punto sono sorprendentemente limita- te. La mancanza di informazioni dettagliate riguarda non tanto i semplici mulini oscillatori, per i quali sono disponibili da tempo studi piuttosto approfonditi8–16 quanto i piu` complessi mulini planetari e commerciali. In quest’ultimo caso, per lungo tempo i modelli cinematici hanno costituito l’unica fonte di informazio- ne17–20. Nel caso del mulino commerciale piu` diffuso, lo Spex Mixer/Mill mod. 8000, l’unico studio sperimentale, eseguito da C.C. Koch e collaboratori, risale al 198821. Il basso carico di polvere e la presenza di 18 sfere all’interno del reatto- re, appositamente costruito in materiale trasparente per effettuare delle riprese mediante telecamera ad alta velocita`, non permisero pero` un’accurata caratteriz-

Anteprima della Tesi di Giuseppe Manai

Anteprima della tesi: Non linearita e caos nella dinamica di un gas granulare. Propagazione di reazioni combustive durante l'attivazione meccanochimica., Pagina 5

Tesi di Laurea

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Giuseppe Manai Contatta »

Composta da 70 pagine.

 

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