Изобретения в области нанотехнологий позволяют добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики
Автор: Власов Владимир Алексеевич
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы
Статья в выпуске: 5 т.6, 2014 года.
Бесплатный доступ
Приведено краткое описание изобретений в области нанотехнологий: способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высоковязкой матрице (RU 2526967); конструкции, включающие молекулярные структуры с высоким аспектным соотношением, и способы их изготовления (RU 2526969); предварительный концентратор образцов (RU 2526972); антифрикционная композиция (RU 2526989); композиция для склеивания металлических изделий (RU 2526991); тонкодисперсная органическая суспензия металл/углеродного нанокомпозита и способ ее изготовления (RU 2527218); композиционная ионообменная мембрана (RU 2527236); пигмент на основе модифицированного порошка диоксида титана (RU 2527262); способ производства микрошариков и микросфер (RU 2527427); способ упрочнения металлических изделий с получением наноструктурированных поверхностных слоев (RU 2527511); способ изготовления чувствительного элемента датчиков газов с углеродными нанотрубками (RU 2528032); режущая пластина (RU 2528288) и др. Изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта: сократить время отверждения и повысить прочность клеевых соединений, повысить износостойкость режущих пластин, повысить прочность материалов при сжатии, снизить интенсивность изнашивания деталей и т.д. Например, композиция для склеивания металлических изделий (RU 2526991) содержит анаэробный герметик АН-111 и наполнитель - углеродные нанотрубки «Таунит-М». Изобретение обеспечивает сокращение времени отверждения и повышение прочности клеевых соединений. Режущая пластина (RU 2528288) содержит основу из твердого сплава и нанесенный на нее износостойкий слой из наноструктурного карбида вольфрама и наноструктурного карбида ниобия с размером зерен 20-50 нм, при их последующем соотношении, мас.%: наноструктурный карбид вольфрама 90, наноструктурный карбид ниобия - остальное. Обеспечивается повышение износостойкости режущих пластин, особенно при тяжелых режимах резания.
Нанотехнологии, наноматериалы, нанокомпозиты, наноструктуры, нанотрубки
Короткий адрес: https://sciup.org/14265750
IDR: 14265750
Текст научной статьи Изобретения в области нанотехнологий позволяют добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики
Способ получения наночастиц серебра с модифицированной лигандной оболочкой в высоковязкой матрице(RU 2526967)
Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для эффективного изменения оптоэлектронных свойств ансамблей, покрытых лигандной оболочкой наночастиц серебра в вязких средах и пленках. Изобретение может быть использовано для создания фотонных кристаллов, оптических фильтров и нового поколения Рамановских лазеров. Для получения высокоупорядоченных ансамблей наночастиц серебра с лигандной оболочкой в высоковязкий водный раствор поливинилового спирта или желатина добавляют 3–6 ммоль/г раствора азотнокислого серебра, 15 ммоль/г олеата натрия и 10 ммоль/г боргидрида натрия. Реакция протекает без перемешивания. Изобретение позволяет получать в высоковязких средах и пленках ансамблеи, покрытых лигандной оболочкой наночастиц с низкой степенью агрегации [1].
( к содержанию2)
Конструкции, включающие молекулярные структуры с высоким аспектным соотношением, и способы их изготовления(RU 2526969)
Изобретение относится к технологии нанесения пленок и касается конструкций, включающих молекулярные структуры с высоким аспектным соотношением (ВАСМ-структуры), и способа их изготовления. Наноуглеродная пленочная конструкция, включающая ВАСМ-структуры, где конструкция включает по существу плоскую сеть из случайным образом ориентированных ВАСМ-структур и подложку, находящуюся в контакте с сетью. Подложка имеет отверстие, причем по периферийной области указанного отверстия сеть контактирует с подложкой так, что средняя часть сети является незакрепленной на подложке. Способ включает стадии изготовления плоской сети из ВАСМ-структур на подготовительной подложке вблизи или в контакте с подложкой, имеющей отверстие, путем нанесения ВАСМ-структур на подготовительную подложку и в отверстие подложки и удаления подготовительной подложки с сети. Изобретение обеспечивает создание новых типов конструкций, включающих ВАСМ-структуры [2].
Предварительный концентратор образцов(RU 2526972)
Изобретение относится к предварительному концентратору образцов, который может быть использован для абсорбции и десорбции образца газа. Предварительный концентратор содержит нанокомплексы металлов с углеродными нанотрубками. Причем металл в нанокомплексах металлов с углеродными нанотрубками представляет собой один или более металлов, выбранных из группы, состоящей из кобальта, меди, никеля, титана, серебра, алюминия, железа, вольфрама и их водных солей или гидратов. Предварительный концентратор может содержать блок концентрирования образцов, включающий в себя указанные нанокомплексы и отверстие для ввода образца газа, источник подачи высушенного газа и газоаналитическую систему, соединенную с предварительным концентратором образцов. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности концентрирования газов [3].
( к содержанию2)

Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы
Антифрикционная композиция(RU 2526989)
Изобретение относится к наполненным полимерным материалам, в частности к материалам на основе углеродного тканого армирующего материала и эпоксидного термореактивного полимерного связующего. Антифрикционный материал включает углеродную ткань из волокон с фиксированным размером кристаллитов по базисной плоскости и толщиной пакета с фиксированным числом базисных плоскостей, пропитанную композицией эпоксидной смолы, металлического порошка олова или оловянного баббита дисперсностью 5–100 мкм, дисульфида молибдена дисперсностью 0,6–0,7 мкм, взятого в соотношении к металлическому порошку 1:2. Компоненты материала взяты в соотношении (мас.%): углеродная ткань 46,3–56,6, эпоксидная смола 37,8–46,3, порошок олова или оловянного баббита 3,8–4,9, дисульфид молибдена 1,9–2,45, при этом суммарное содержание металлического порошка и дисульфида молибдена составляет 5,7–7,35 мас.%. Изобретение позволяет повысить прочность материала при сжатии, модуль упругости, снизить интенсивность изнашивания для деталей при трении [4].
Композиция для склеивания металлических изделий(RU 2526991)
Изобретение относится к области машиностроения и ремонта техники, в частности металлических деталей и узлов машин. Композиция для склеивания металлических изделий содержит анаэробный герметик АН-111 и наполнитель – углеродные нанотрубки «Таунит-М». Изобретение обеспечивает сокращение времени отверждения и повышение прочности клеевых соединений [5].
Тонкодисперсная органическая суспензия металл/углеродного нанокомпозита и способ ее изготовления(RU 2527218)
Изобретение относится к получению тонкодисперсных органических суспензий, включающих металл/углеродный нанокомпозит, и может использоваться для создания функциональных полимерных материалов. Механически измельченный порошок металл/углеродного
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы нанокомпозита, представляющий собой наночастицы 3d металла, такого, как медь, или никель, или железо, стабилизированные в углеродных нанопленочных структурах, механически перетирают совместно с порционно вводимым органическим соединением в соотношении 3:1. Полученную смесь диспергируют с помощью ультразвука в течение времени, соответствующего максимальному соотношению пиковых интенсивностей на ИК-спектре при одинаковых волновых числах полученной суспензии и органического соединения. В качестве органических сред использованы этиловый спирт, толуол, ацетон, изометилтетрагидроф-талевый ангидрид, смеси органических веществ. Технический результат состоит в получении суспензии на основе органического соединения и металл/углеродного нанокомпозита с регулируемой активностью, контролируемой методом ИК-спектроскопии [6].
Композиционная ионообменная мембрана(RU 2527236)
Изобретение относится к технологии изготовления композиционных ионообменных мембран, обладающих свойством селективности сорбции или переноса нитрат-аниона. Предложена композиционная ионообменная мембрана, характеризующаяся повышенной подвижностью нитрат-анионов и повышенной константой ионного обмена по отношению к нитрат-аниону. Мембрана содержит ионообменную полимерную матрицу, которая объемно или градиентно модифицирована наночастицами оксида церия. Изобретение обеспечивает эффективное использование полученной мембраны в процессах очистки различных растворов, в том числе жидких продуктов питания, от нитрат-анионов [7].
Пигмент на основе модифицированного порошка диоксида титана(RU 2527262)
Изобретение относится к пигменту для светоотражающих покрытий. Пигмент содержит смесь частиц диоксида титана микронных размеров с наночастицами диоксида циркония. Концентрацию наночастиц диоксида циркония выбирают в диапазоне от 0,5 до 5,0 мас.%. Смесь перемешивают с добавлением дистиллированной воды, полученный раствор выпаривают 6 часов при 150оC, перетирают, прогревают 2 часа
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы при 800оC, измельчают. Изобретение позволяет повысить стойкость к действию излучений [8].
Способ производства микрошариков и микросфер(RU 2527427)
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклянных шариков как цельных, так и пустотелых, например, для фильтров различного назначения, светоотражающих устройств. Технической задачей изобретения является повышение производительности и безопасности процесса производства. В керосин вводят наночастицы карбонильного железа, в качестве которого используют магнетит размером 5,0–10,0 нанометров, покрытый поверхностно-активным веществом, в качестве которого используют олеиновую кислоту. Затем через форсунку керосин с наночастицами карбонильного железа распыляется каплями 20–30 мкм в камеру с трехфазной электрообмоткой, создающей спиральное вращающееся магнитное поле. В ту же камеру сжатым воздухом подается сте-клопорошок, который захватывается вращающимися в магнитном поле каплями керосина. После этого он поступает в первую зону малой интенсивности микроволновой печи, где наночастицы карбонильного железа разогреваются до 700–800оC, в результате чего керосин разлагается, а наночастицы карбонильного железа оседают на поверхности частиц стеклопорошка. При дальнейшем продвижении частиц стеклопорошка с наночастицами карбонильного железа температура наночастиц повышается до 1300–1350оC. Стекло плавится и под действием молекулярных сил перемещается по всему объему и образует микрошарики, которые затем охлаждаются, наночастицы карбонильного железа восстанавливаются и притягиваются к полюсам постоянного электромагнита [9].
Способ упрочнения металлических изделий с получением наноструктурированных поверхностных слоев (RU 2527511)
Изобретение относится к способам упрочнения поверхности металлических материалов с помощью формирования наноразмерных покрытий путем воздействия лазерного излучения и может быть применено
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы в различных отраслях промышленности для получения износостойких и антифрикционных покрытий. Формирование наноразмерного поверхностного покрытия осуществляют путем обработки поверхности металлических изделий легирующим сплавом, используемым в мелкодисперсной порошкообразной форме. Облучение поверхности сфокусированным оптическим тепловым лучом высокоэнергетического квантового генератора осуществляют путем перемещения лазерного луча с шагом в 25 микрон и с мощностью, достаточной для точечного расплавления слоя легирующего сплава, состоящего из нанокомпозитных систем, осуществляют вплавление слоя легирующего сплава в обрабатываемое изделие. Затем охлаждают поверхность обрабатываемой детали струей сжатого воздуха с температурой 20оC под давлением 8 кПа для кристаллизации легирующего сплава на металлической поверхности изделия с обеспечением дополнительного адгезионного сцепления слоя легирующего сплава с охлажденной поверхностью изделия без изменения структуры поверхности и с образованием на ней слоя легирующего сплава с нитридной и/или карбидной матрицей с нанокомпозит-ной структурой, при этом мощность лазерного излучения определяют выражением Р = 1•10–2•V•C•T/L, в котором Р – мощность лазерного излучения, Вт, 1•10–2 – математическая константа, V – скорость перемещения лазерного луча по поверхности, мм/сек, С – теплоемкость легирующего сплава, Дж/К, Т – температура плавления легирующего сплава, К, L – толщина слоя легирующего сплава, мм. Повышается качество создаваемого на поверхности деталей покрытия, обладающего высокими свойствами жаростойкости, коррозионной и эрозионной стойкости [10].
Способ изготовления чувствительного элемента датчиков газовс углеродными нанотрубками (RU 2528032)
Изобретение относится к газовому анализу и может быть использовано для контроля токсичных и взрывоопасных газов и в тех областях науки и техники, где необходим анализ газовых сред. Полупроводниковый чувствительный элемент согласно изобретению представляет собой изолирующую подложку с предварительно нанесенными контактами, на которой нанесением пленкообразующего водно-спиртового раствора SnCl2 с углеродными нанотрубками формируют слой нанокомпозита диоксид олова. Изготовленный таким образом чувствительный элемент подвергают сушке в течение 10 минут при температуре 150оС с последующим стабилизирующим отжигом на воздухе в течение 30 минут при температуре не ниже 370оС для формирования нанокристаллической структуры. Изобретение направлено на повышение величины газовой чувствительности и селективности сенсорного элемента [11].
Режущая пластина(RU 2528288)
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к металлообработке. Режущая пластина содержит основу из твердого сплава и нанесенный на нее износостойкий слой из наноструктурного карбида вольфрама и наноструктурного карбида ниобия с размером зерен 20–50 нм, при их последующем соотношении, мас.%: наноструктурный карбид вольфрама 90, наноструктурный карбид ниобия – остальное. Обеспечивается повышение износостойкости режущих пластин, особенно при тяжелых режимах резания [12].
Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий:
-
• Армированный пластинчатый элемент из природного или конгломератного камня и его многослойное защитное покрытие (RU 2520193) [13].
-
• Тонкодисперсная органическая суспензия углеродных металлсодержащих наноструктур и способ ее изготовления (RU 2515858) [13].
-
• Способ получения углеродного наноматериала (RU 2509053) [14].
-
• Способ получения нанодисперсных порошков металлов или их сплавов (RU 2509626) [14].
-
• Способ получения нанопорошков оксида цинка с поверхностным модифицированием для использования в строительных герметиках (RU 2505379) [15].
-
• Способ получения полимерной композиции (RU 2506283) [15].
-
• Способ диспергирования наночастиц в эпоксидной смоле (RU 2500706) [16].
-
• Способ приготовления наносуспензии для изготовления полимерного нанокомпозита (RU 2500695) [16].
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы
-
• Дисперсия углеродных нанотрубок (RU 2494961) [17].
-
• Композиция для армирования строительных конструкций (RU 2493337) [17].
-
• Наноструктурный термоэлектрический материал (RU 2528338) [18].
-
• Способ изготовления поглощающего покрытия для солнечного нагрева, покрытие и его применение (RU 2528486) [19].
-
• Способ получения слоистого наноматериала (RU 2528581) [20].
-
• Способ получения модификатора для алюминиевых сплавов (RU 2528598) [21].
-
• Способ получения композиционных материалов на основе диоксида кремния (RU 2528667) [22].
-
• Способ получения наноразмерных порошков титаната лития (RU 2528839) [23].
-
• Способ модифицирования углеродных нанотрубок (RU 2528985) [24].
У важаемые коллеги !
П ри использовании материала данной статьи просим делать библиографическую ссылку на неё :
Власов В.А. Изобретения в области нанотехнологий позволяют добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики // Нанотехнологии в строительстве. – 2014. – Том 6, № 5. – С. 93–113. URL: (дата обращения: _____________).
D ear colleagues !
T he reference to this paper has the following citation format :
Vlasov V.A. The inventions in nanotechnological area increase the efficiency of construction, housing and communal services and adjacent economic fields. Nan-otehnologii v stroitel’stve = Nanotechnologies in Construction. 2014, Vol. 6, no. 5, pp. 93–113. Available at: (Accessed _________ ____). (In Russian).