Изобретения в области нанотехнологий позволяют в конечном итоге повысить конкурентоспособность продукции
Автор: Власов Владимир Алексеевич
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы
Статья в выпуске: 6 т.6, 2014 года.
Бесплатный доступ
Приведено краткое описание изобретений в области нанотехнологий. Изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта: получить высокую прочность и твердость поверхности деталей, придать высокие гидрофильные свойства различным материалам, обеспечить увеличение эффективности преобразования световой энергии в электрическую и т.д., а в конечном итоге - повысить конкурентоспособность продукции. Например, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов (RU 2532137) содержит этапы формирования pn-перехода в полупроводниковой подложке, формирования пассивирующего слоя на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки и формирования электродов отбора мощности на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности. В качестве пассивирующего слоя формируют пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм, при этом электрод формируют обжигом проводящей пасты при 500-900оC в течение от 1 секунды до 30 минут с образованием спеченного продукта, который проникает через пассивирующий слой, устанавливая электрический контакт между электродом и подложкой. В результате формирования пленки оксида алюминия с заданной толщиной на поверхности подложки можно добиться превосходных характеристик пассивации и превосходного электрического контакта между кремнием и электродом лишь путем обжига проводящей пасты, что является обычной технологией. Кроме того, этап отжига, который был необходим для достижения эффектов пассивации пленки оксида алюминия в прошлом, может быть устранен, резко снижая расходы. 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); тонкодисперсная органическая суспензия углеродных металлсодержащих наноструктур и способ ее изготовления (RU 2515858); способ получения углеродного наноматериала (RU 2509053); способ получе ния нанопорошков оксида цинка с поверхностным модифицированием для использования в строительных герметиках (RU 2505379); композиция для армирования строительных конструкций (RU 2493337); наноструктурный термоэлектрический материал (RU 2528338); композиция для склеивания металлических изделий (RU 2526991); способ формирования наноразмерных структур (RU 2529458) и др.
Нанотехнологии, наноматериалы, наноструктуры, нанопорошки, нанокомпозиты, нанотрубки, наночастицы
Короткий адрес: https://sciup.org/14265756
IDR: 14265756 | УДК: 62; | DOI: 10.15828/2075-8545-2014-6-6-58-78
The nanotechnological inventions raise competitive ability of the products
A brief description of the nanotechnological inventions is given. The inventions in the area of nanotechnologies and nanomaterials produce a profound effect in construction, housing and communal services and adjacent economic fields as they allow us: to obtain high strength and durability of surfaces of the details, to provide different materials with hydrophil properties, to increase efficiency of transformation of light energy into electrical one etc., and in general - to raise competitive ability of the products. For example, the method of production of solar element and a unit of solar elements (RU 2532137) comprises following stages: formation of pn-transfer in semiconductor base plate, formation of passivating layer on the light-receptive surface and/or non light-receptive surface of semiconductor base plate and formation of power robbing electrodes on the light-receptive surface and non light-receptive. A film of aluminium oxide is formed as passivating layer, its thickness is up to 40 nm, and electrode is formed by baking conductive paste under the temperature 500-900 оC for 1 second - 30 minutes with formation of sintered product. The sintered product penetrates through passivating layer setting electric contact between electrode and base plate. The formation of aluminium oxide with specified thickness on the surface of base plate makes it possible to achieve good passivating characteristics and good electric contact between silica and electrode only by means of baking conductive paste, that is standard technology. Moreover the baking stage which was necessary to get the effect of film passivation for aluminium oxide in the past now can be cancelled to decrease costs. The specialists may be also interested in the following nanotechnological inventions: reinforced flaked element made of natural or conglomerate stone and its multilayer protective coating (RU 2520193); fine organic suspension of carbon metal-containing nanostructures and the method to produce it (RU 2515858); the method of production of carbon nanomaterial (RU 2509053); the method to produce nanopowder of zinc oxide with the surface modification for the use in construction sealing materials (RU 2505379); building structures reinforcement composition (RU 2493337); nanostructured thermoelectric material (RU 2528338); conglutination composition for metal articles (RU 2526991); the method of nanosize structures formation структур (RU 2529458) etc.
Текст научной статьи Изобретения в области нанотехнологий позволяют в конечном итоге повысить конкурентоспособность продукции
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 58 ( к содержанию2)
Полимерный медьсодержащий композит и способ его получения (RU 2528981)
Изобретение относится к нанотехнологии, а именно к материалу и способу получения сферических конгломератов, содержащих нано-размерные частицы (НРЧ) металла, в частности меди, в оболочке из другого вещества или органического полимера. При этом НРЧ получают как в индивидуальном состоянии, так и в виде составных частей нанокомпозитов, в том числе и полимерсодержащих. Изобретение касается способа получения полимерного медьсодержащего композита, состоящего из однородных сферических диаметром 50–200 нм конгломератов полимера с внедренными в них сферическими наночастицами меди диаметром 5–10 нм. Изобретение также касается способа получения полимерного медьсодержащего композита, заключающегося в термическом
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы разложении предшественника композита при 450оС в инертной атмосфере. Технический результат – получение композита из однородных сферических конгломератов, содержащих множество внедренных в полимерную матрицу наночастиц меди с узкой областью распределения по размерам [1].
Способ модифицирования углеродных нанотрубок(RU 2528985)
Изобретение может быть использовано для получения модифицированных углеродных нанотрубок. Способ модифицирования углеродных нанотрубок включает обработку углеродных нанотрубок водным раствором окислителя, в качестве которого применяют раствор персульфата или гипохлорита при рН более 10, проводимую одновременно с механической обработкой. Изобретение позволяет получить модифицированные углеродные нанотрубки, обладающие хорошей дисперги-руемостью в воде и в полярных органических растворителях при малом расходе реагентов по сравнению с известными способами [2].
Солнечный элемент, способ изготовления солнечного элемента и модуль солнечных элементов(RU 2532137)
Способ изготовления солнечного элемента содержит этапы формирования pn-перехода в полупроводниковой подложке, формирования пассивирующего слоя на светопринимающей поверхности и/или не принимающей свет поверхности полупроводниковой подложки и формирования электродов отбора мощности на светопринимающей поверхности и не принимающей свет поверхности. В качестве пассивирующего слоя формируют пленку оксида алюминия, имеющую толщину до 40 нм, при этом электрод формируют обжигом проводящей пасты при 500–900оC в течение от 1 секунды до 30 минут с образованием спеченного продукта, который проникает через пассивирующий слой, устанавливая электрический контакт между электродом и подложкой. В результате формирования пленки оксида алюминия с заданной толщиной на поверхности подложки можно добиться превосходных характеристик пассивации и превосходного электрического контакта между кремни-
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы ем и электродом лишь путем обжига проводящей пасты, что является обычной технологией. Кроме того, этап отжига, который был необходим для достижения эффектов пассивации пленки оксида алюминия в прошлом, может быть устранен, резко снижая расходы [3].
Способ получения керамического шликера(RU 2531960)
Предлагаемое изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для формования изделий как методом литья термопластичного шликера, так и методом прямого формования инжектированием через форсунки. Заявленный способ получения керамического шликера обеспечивает повышенную текучесть при низких температурах и устойчивость к термическим воздействиям. Способ получения керамического шликера включает смешивание дисперсного порошка оксидов металлов и органической связки, при этом в дисперсный порошок в виде твердых растворов оксидов металлов добавляют 12–18 вес.% органической связки: пчелиного воска или парафина, доводят массу до температуры 80–90оC, затем в нее добавляют расплавленную смесь, состоящую из стеариновой кислоты и этиленвинилаце-тата в весовом соотношении 1/4–1/3, в количестве 5–6 вес.% от массы органической связки и перемешивают полученную массу до готовности в течение 2 часов при температуре 80–90оC [4].
Способ придания материалам гидрофильных свойств при помощи органосилоксанового покрытия с нитрилотриметиленфосфоновой кислотой (RU 2531818)
Изобретение относится к производству модифицированных материалов, например, текстильных, полимерных, из силикатного стекла, дерева, кожи, металла, керамики, и может быть использовано для придания гидрофильных свойств поверхностям этих материалов. Для придания материалам различной природы гидрофильных свойств осуществляют нанесение модификатора на их поверхность. Покрытие сформировано путем последовательного нанесения водного раствора олиго (аминопропил) этоксисилана и последующего нанесения водного раствора нитрилотриметиленфосфоновой кислоты. После нанесения
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы каждого раствора осуществляют сушку на воздухе и термообработку. Изобретение позволяет придать высокие гидрофильные свойства различным материалам [5].
Тандемный солнечный фотопреобразователь(RU 2531767)
Изобретение относится к области солнечной фотоэнергетики, в частности к устройствам для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую. Предложен тандемный солнечный фотопреобразователь, содержащий два расположенных один под другим солнечных элемента, верхний из которых является металлооксидным солнечным элементом на основе мезоскопического слоя сенсибилизированного ме-таллооксида, а нижний– твердотельным солнечным элементом. Мезоскопический слой сенсибилизированного металлооксида верхнего солнечного элемента имеет толщину 5,0–5,5 мкм, а в качестве нижнего твердотельного солнечного элемента фотопреобразователь содержит солнечный элемент на основе моно- или мультикристаллического кремния, при этом разница значений напряжения холостого хода верхнего и нижнего солнечных элементов фотопреобразователя не превышает 0,1 В, и осуществляется режим параллельного электрического подключения к нагрузке верхнего и нижнего СЭ. В качестве мезоскопического слоя сенсибилизированного металлооксида используются сенсибилизированные нанокристаллические металлооксиды, выбранные из группы: диоксид титана, оксид цинка, оксид никеля, оксид железа или их смеси. Предложенный тандемный солнечный ФП осуществляет прямое преобразование световой энергии в электрическую независимо от интенсивности солнечного излучения и угла падения света и обеспечивает увеличение эффективности преобразования световой энергии в электрическую, в том числе в условиях малой и диффузной освещенности [6].
Способ получения сажи, содержащей фуллерены и нанотрубки, из газообразного углеводородного сырья (RU 2531291)
Изобретение относится к области плазмохимии и может быть использовано для производства фуллеренов и нанотрубок. Углеродосо- держащее сырье разлагают в газовом разряде, для чего сначала зажигают объемный тлеющий разряд в смеси газообразных углеводородов и инертного газа при давлении 20–80 Торр. Затем при визуальном наблюдении добиваются горения тлеющего разряда с контрагированной катодной областью и диффузным положительным столбом. Продукты разложения осаждают в виде сажи. Проведение процесса в сильнонеравновесном электрическом разряде позволяет повысить скорость получения сажи и в 9,6 раза увеличить выход нанотрубок и фуллеренов на единицу вложенной энергии [7].
Дисперсия углеродных нанотрубок(RU 2531171)
Изобретение может быть использовано при изготовлении композитов, содержащих органические полимеры. Дисперсия углеродных нанотрубок содержит 1 мас.ч. окисленных углеродных нанотрубок и 0,25– 10 мас.ч. продукта взаимодействия органического амина, содержащего в молекуле по крайней мере одну гидроксильную группу и по крайней мере одну аминогруппу, с тетраалкилтитанатом. Дисперсия стабильна при высоком массовом содержании нанотрубок и минимальном содержании балластных веществ [8].
Способ ультразвуковой финишной обработки деталей из конструкционных и инструментальных сталей и устройство для его осуществления (RU 2530678)
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к финишной обработке деталей. Осуществляют вращение детали и воздействие на ее поверхность устройством для ультразвуковой финишной обработки с деформирующим элементом. Устройство для ультразвуковой финишной обработки с деформирующим элементом передвигают вдоль детали, задают ему ультразвуковые колебания и осуществляют многократную ударную обработку деформирующим элементом с ультразвуковой частотой порядка 20 кГц и амплитудой 5–40 мкм. При этом осуществляют частичное погружение деформирующего элемента и детали в ванну с керосином для охлаждения обрабатываемой поверхности детали, обеспечивающего получение на ней градиентных субми-
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы кро- и нанокристаллических структур. В результате обеспечивается высокая прочность и твердость поверхности детали [9].
Способ получения слоистого наноматериала(RU 2530456)
Настоящее изобретение относится к способам получения слоистых наноматериалов на основе полупроводников, диэлектриков и металлов и может быть использовано при производстве ряда функциональных материалов, либо для производства метастабильных фаз-прекурсоров этих материалов. Оно имеет значение как для улучшения технологии производства материалов, а также изделий и приборов на их основе, так и для улучшения их свойств. В результате его использования эти материалы, изделия и приборы будут обладать более высокими потребительскими свойствами, что, в конечном итоге, приведет к повышению конкурентоспособности промышленной продукции, в частности конструкционных материалов, продукции машиностроения и электроники [10].
Способ нанесения наноалмазного материала комбинированной электромеханической обработкой(RU 2530432)
Изобретение относится к способу нанесения наноалмазного материала комбинированной электромеханической обработкой и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности. В нормальных атмосферных условиях проводят обработку, при которой на поверхность трения стальных деталей наносят обмазку, состоящую из коагулированных наноалмазов в виде порошка размером 200…250 нм, смешанных с консистентным графитным смазочным материалом, и затем осуществляют электромеханическую обработку с обеспечением поверхностного слоя стали с феррито-сор-бито-трооститной структурой и формированием на поверхности стали наноструктурного слоя из графита, спеченного с наноалмазами, с получением общего упрочненного слоя толщиной до 1,2 мм. Обеспечивается повышение триботехнических показателей и износостойкости деталей с покрытием [11].
Обзор патентов на изобретения, полезные модели, промышленные образцы
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) [12].
-
• Тонкодисперсная органическая суспензия углеродных металлсодержащих наноструктур и способ ее изготовления (RU 2515858) [12].
-
• Способ получения углеродного наноматериала (RU 2509053) [13].
-
• 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) [13].
-
• Способ получения полимерной композиции (RU 2506283) [14].
-
• Способ диспергирования наночастиц в эпоксидной смоле (RU 2500706) [15].
-
• Способ приготовления наносуспензии для изготовления полимерного нанокомпозита (RU 2500695) [15].
-
• Дисперсия углеродных нанотрубок (RU 2494961) [16].
-
• Композиция для армирования строительных конструкций (RU 2493337) [16].
-
• Наноструктурный термоэлектрический материал (RU 2528338) [17].
-
• Способ изготовления поглощающего покрытия для солнечного нагрева, покрытие и его применение (RU 2528486) [18].
-
• Способ получения слоистого наноматериала (RU 2528581) [19].
-
• Способ получения модификатора для алюминиевых сплавов (RU 2528598) [20].
-
• Способ получения композиционных материалов на основе диоксида кремния (RU 2528667) [21].
-
• Способ получения наноразмерных порошков титаната лития (RU 2528839) [22].
-
• Способ модифицирования углеродных нанотрубок (RU 2528985) [23].
-
• Композиция для склеивания металлических изделий (RU 2526991) [24].
-
• Тонкодисперсная органическая суспензия металл/углеродного нанокомпозита и способ ее изготовления (RU 2527218) [25].
-
• Способ упрочнения металлических изделий с получением нано-структурированных поверхностных слоев (RU 2527511) [26].
-
• Способ получения графеновых структур (RU 2530084) [27].
-
• Способ формирования наноразмерных структур (RU 2529458) [28].
У важаемые коллеги !
П ри использовании материала данной статьи просим делать библиографическую ссылку на неё :
D ear colleagues !
T he reference to this paper has the following citation format :