Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 939
Научно-техническая литература. Наноматериалы и нанотехнологии
Статья обзорная
Приведена информация о книгах по наноматериалам и нанотехнологи- ям, которые предлагает ООО «Техинформ».
Бесплатно
Научно-техническая литература. Наноматериалы и нанотехнологии
Статья обзорная
Приведена информация о книгах по наноматериалам и нанотехнологи- ям, которые предлагает ООО «Техинформ».
Бесплатно
Научно-техническая литература. Наноматериалы и нанотехнологии
Статья обзорная
Приведена информация о книгах по наноматериалам и нанотехно- логиям, которые предлагает ООО «Техинформ».
Бесплатно
Научные открытия в микро- и нанотрибологии и гелиевое изнашивание
Статья научная
Рассмотрены особенности управления трением за счет сверхтекучести гелия в микротрибосистемах на основе реализации углеродно-азотного цик- ла (эффекта) в зоне трения.
Бесплатно
Научные открытия в микро- и нанотрибологии. Феноменологические основы квантовой теории трения
Статья
Обсуждаются возможности получения конкурентоспособных технологий на основе научных открытий (Диплом №258, Диплом №277, Диплом №289, Диплом №302, Диплом №392) и квантовой теории трения.
Бесплатно
Статья научная
Реологические свойства высококонцентрированных дисперсий, размер агрегатов частиц дисперсной фазы и другие коллоидно-химические характеристики суспензий, применяемых в строительной индустрии, определяются особенностями структуры граничного слоя. определены параметры адсорбции резольных олигомеров, синтезированных на основе трифункциональных оксифенолов, на следующих адсорбентах: CaCo3, Zno. предложена наиболее возможная схема адсорбции молекул флороглюцинфурфурольного наномодификатора на поверхности частиц мела. Установлено, что молекулы оксифенольных олигомеров адсорбируются на поверхности частиц дисперсных материалов, образуя мономолекулярный слой. Адсорбция на поверхности частиц обеспечивается ионным взаимодействием отрицательных оксигрупп звена флороглюцина или резорцина с положительно заряженными активными центрами поверхности дисперсной фазы и дисперсионными силами взаимодействия между системой ароматических колец олигомеров и поверхностью частиц. Доказано, что введение оптимальной дозировки флороглюцинфурфурольного наномодификатора в суспензии мела и оксида цинка уменьшает среднечисленный радиус наномодифицированных частиц до размера первичных частиц исследуемых дисперсий - с 7 до 1 мкм для мела и с 5 мкм до 50 нм для оксида цинка, что свидетельствует о пептизирующем действии наномодификатора.
Бесплатно
Некоторые аспекты проектирования составов многокомпонентных композиционных материалов
Статья научная
Обсуждаются отдельные решения, обеспечивающие повышение показателей эксплуатационных свойств многокомпонентных композитов. Выполнен вероятностный анализ допустимого варьирования содержания компонентов. Сформулированы общие рекомендации по выбору числа дисперсных фаз. Предложена расчетная схема проектирования состава.
Бесплатно
Неорганические термостойкие связующие
Статья научная
В настоящей работе рассмотрены вопросы получения неорганических термостойких композиционных материалов с использованием новых классов неорганических связующих - основных солей различных металлов. Показана возможность использования в качестве связующего гидроксо-хлоридов и гидроксо-нитратов алюминия, циркония, хрома и ряда других металлов. Основными продуктами термического разложения всех типов связующих, рассмотренных в настоящей работе, являются нанодисперсные высокоогнеупорные оксиды. Повышение давления при изготовлении данных материалов сдвигает положение минимума на зависимостях прочность - температура изготовления в сторону низких температур. Этот эффект обусловлен уменьшением толщины пленки связующего между частицами наполнителя и, соответственно, увеличением скорости переноса вещества к межфазной границе и облегчению процессов спекания. Материалы на основе систем, содержащих хром и некоторые другие элементы в переходных степенях окисления, имеют окраску. Вследствие этого они имеют худшие показатели по теплопроводности при одинаковой термостойкости, по сравнению с бесцветными материалами.
Бесплатно
Новая технология изготовления полимерных нанопорошков. Часть 1
Статья научная
Изучена проблема загрязнения окружающей среды отходами полимеров. Исследованы методы утилизации полимеров, в частности, ПТФЭ. Отмечено, наиболее экологически чистыми и минимально затратными методами утилизации являются методы, основанные на постадийном механическом диспергировании. Разработаны и экспериментально апробированы технология и устройство, основанные на принципах абразивно-вихревого диспергирования полимеров. С целью защиты интеллектуальной собственности авторами - сотрудниками предприятия ООО ТАРК (Украина) и научно-технического центра Polymate (Израиль) был зарегистрирован патент США «Method and apparatus for manufacturing submicron polymer powder» // Патент 12/981,202 от 29.12.2010.
Бесплатно
Новая технология изготовления полимерных нанопорошков. Часть II
Статья научная
Изучена проблема загрязнения окружающей среды отходами полимеров. Исследованы методы утилизации полимеров, в частности, ПТФЭ. Отмечено, наиболее экологически чистыми и минимально затратными методами утилизации являются методы, основанные на постадийном механическом диспергировании. Разработаны и экспериментально апробированы технология и устройство, основанные на принципах абразивно-вихревого диспергирования полимеров. С целью защиты интеллектуальной собственности авторами - сотрудниками предприятия ООО ТАРК (Украина) и научно-технического центра Polymate (Израиль) был зарегистрирован патент США «Method and apparatus for manufacturing submicron polymer powder» // Патент 12/981,202 от 29.12.2010.
Бесплатно
Статья научная
Сварка является одним из основных технологических способов соединения деталей и узлов при их изготовлении. Однако 70-80% разрушений металлоконструкций в процессе эксплуатации связано со сварными соединениями. Эти разрушения преимущественно хрупкие. Повышение стойкости сварных соединений против хрупкого разрушения актуально в связи с освоением северных и восточных регионов России. Самым перспективным способом повышения хладостойкости сварных соединений является измельчение зерна металла шва с помощью наномодифицирования. Однако введение наномодификаторов непосредственно в сварочную ванну через флюс или электродную проволоку не эффективно из-за их дезактивации и высокой температуры в зоне сварки. Поэтому было предложено применять модификаторы в смеси с охлаждающими макрочастицами при автоматической сварке под флюсом мостовых металлоконструкций с применением металлохимической присадки (МХП). МХП состоит из рубленой сварочной проволоки (гранулята), опудренной модифицирующей химической добавкой TiO2 в смесителе со смещенной осью вращения «пьяная бочка» по существующей технологии. Однако эта технология получения МХП не обеспечивает стабильной прочности сцепления модификатора с поверхностью гранулята и не имеет возможности контролировать её состав в производственных условиях, что, безусловно, отрицательно отражается на стабильности свойств сварных соединений. Поэтому одной из главных задач работы была модернизация существующей технологии с целью повышения прочности сцепления модификатора с гранулятом. В статье дано сравнение существующей и разработанной технологии изготовления МХП. Гранулометрический анализ порошка TiO2 показал, что при обработке МХП в планетарной мельнице происходит измельчение частиц диоксида титана до наноразмерного порядка. Показано, что приготовление МХП в высокоэнергетической планетарной мельнице (за счёт двухкратного повышения прочности сцепления модификатора с гранулятом) обеспечивает стабильный её состав, повышает хладостойкость (на 20-25%) и стабильность прочностных характеристик по длине сварного шва. В результате металлографических исследований установлено, что в шве формируется мелкозернистая структура с линейным размером зерна в 2 раза меньшим, чем при сварке по старой технологии. По результатам химического анализа металла шва установлено, что введение диоксида титана с МХП интенсифицирует переход Al2O3 из шлака в сварочную ванну и обеспечивает концентрацию титана в шве в 2 раза большую, чем при взаимодействии ванны с расплавленным флюсом АН-47 без добавок TiO2. Наличие в расплаве оксидов титана и алюминия эндогенного происхождения приводит к образованию в расплаве тугоплавких частиц с центром из TiO2 и Al2O3. Эти частицы являются центрами кристаллизации в хвостовой части ванны и остаются в металле шва в виде равномерно распределенных мелкодисперсных неметаллических включений, имеющих кристаллографическое сродство с матрицей (а-железа), что обеспечивает получение мелкозернистой структуры шва с повышенными и стабильными прочностными характеристиками.
Бесплатно
Новейшие достижения в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 1
Статья научная
Приводится краткий обзор новейших мировых разработок в области нанотехнологий, позволяющих существенно улучшить качество материалов, изделий и конструкций (выращивание углеродных нановолокон в окружающем воздухе, без использования токсичного аммиака, нанокристалы для создания нового класса биоматериалов с широким спектром применения, легкие строительные материалы с очень высокой стабильностью).
Бесплатно
Новейшие достижения в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 2
Статья научная
Приводится краткий обзор новейших мировых разработок в области нанотехнологий, позволяющих существенно улучшить качество материалов и изделий.
Бесплатно
Новые высокоэффективные нанодобавки для фотокаталитических бетонов: синтез и исследование
Статья научная
Нанотехнологии открывают широкие перспективы для создания нанокатали- заторов, которые все чаще находят применение для решения проблем защиты окружающей среды. Их поведение прямо связано с уникальными физико-химическими свойствами, которые обусловлены квантово-размерными эффектами, а также большой удельной поверхностью. Известно, что всё более заметным становится присутствие фотокатализаторов в строительном сегменте наноматериалов. Одним из знаковых достижений последних лет является получение фотокаталитически активных цементных композитов, в том числе цементов и бетонов, изготавливаемых с использованием наночастиц диоксида титана TiO 2. Они получили широкое практическое распространение при производстве самоочищающихся конструкций и обеспечении чистоты воздушного бассейна мегаполисов. Весьма актуальными представляются дальнейшие исследования по созданию новых высокоэффективных фотокатализаторов на основе наночастиц TiO 2, которые смогли бы существенным образом повысить технические характеристики фотокаталитических цементов и бетонов. В работе предложен усовершенствованный способ получения фотокатализаторов на основе наночастиц TiO 2, нанесенных на различные инертные носители c развитой удельной поверхностью, включая нанодиоксид кремния. Впервые показана возможность использования таких продуктов в качестве высокоэффективных фотокатализаторов в составе цементных и гипсоцементных систем для конверсии оксидов азота и летучих органических веществ. Установлено, что эффективность синтезированных образцов в 1,5...3,0 раза выше, чем у коммерческого образца фотокаталитического нанодиоксида титана. Применение равновесной механической смеси нанодиоксида титана и инертного носителя менее эффективно и, в целом, подчиняется закону «разбавления».
Бесплатно
Новые защитные покрытия на основе наночастиц серы, полученные из полисульфида калия
Статья научная
Введение. Пропитка новым раствором на основе полисульфида калия показала отличные результаты гидрофобизации цементного камня и цементно-песчаного раствора за счет образования наноразмерного водоотталкивающего покрытия на поверхности пор из наночастиц серы, образовавшихся в результате разрушения молекулы в процессе высыхания. Инновационный раствор на основе полисульфида калия относится к многосернистым соединениям, из которых в результате разрушения молекул полисульфида на поверхности формируется наноразмерный слой из частиц серы. Материалы и методы исследования. Для пропитки использовали растворы полисульфида калия разной плотности, свойства растворов проверяли на кубических образцах с ребром 40 мм, изготовленных на основе цемента и цементно-песчаного раствора. Характеристики частиц оценивали с помощью лазерного анализатора размера частиц, электронного микроскопа и дифрактометра. Результаты. Анализ показал, что средний размер частиц, образующих защитное покрытие, равен 20 нм, они имеют сферически симметричную форму и кристаллизуются в орторомбическую структуру кристаллической решетки. Обработка бетона раствором полисульфида калия обеспечивает образование на поверхности пор камня покрытия на основе наноразмерной серы, которое частично заполняет поровое пространство и, обладая гидрофобностью, уменьшает водопоглощение образцов в 2-3 раза, а водопоглощение образцов, пропитанных под вакуумом в течение 0,5 часов, снижается до значений 1,3-1,9%. Результаты и обсуждение. Модифицирование бетона разработанной нами пропиточной композицией раствором на основе полисульфида калия позволяет существенно снизить водопоглощение и, соответственно, повысить долговечность. Пропиточный раствор на основе полисульфида калия является устойчивым в интервале концентраций 1,15-1,35 г/см3, при пропитке проникает в поровую структуру бетона на уровне до 4 см и более, в зависимости от роста и структуры образца. При высыхании материала в его порах из полисульфидного раствора выкристаллизовываются наночастицы серы, частично заполняющие поровое пространство и формирующие защитное долговечное нерастворимое гидрофобное покрытие, затрудняющее проникновение воды в поры бетона, но сохраняющее его паропроницаемость, что важно для стеновых и облицовочных материалов. Выводы. Пропитка дорожных строительных материалов и изделий из бетона композицией на основе полисульфида калия улучшает их эксплуатационные свойства, повышает долговечность и стойкость к атмосферным воздействиям, что позволяет рекомендовать ее для применения в климатических условиях Российской федерации.
Бесплатно
Новые технические решения в области нанотехнологий. Часть 1
Статья научная
Новые технические решения, в т.ч. и изобретения, в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Изобретение «Способ очистки поверхностных и подземных вод от титана и его соединений с помощью углеродных нанотрубок и ультразвука (RU 2575029)» относится к области сорбционной очистки поверхностных и подземных вод с высоким содержанием титана и его соединений и может быть использовано для очистки воды с получением безопасной для здоровья питьевой воды. Способ очистки поверхностных и подземных вод от титана и его соединений включает приведение загрязненных вод в контакт с адсорбентом, где в качестве адсорбента используют углеродные нанотрубки, которые помещают в ультразвуковую ванну и воздействуют на углеродные нанотрубки и очищаемую воду в режиме 1-15 мин, с частотой ультразвука 42 кГц и мощностью 50 Вт. Технический результат заключается в 100%-ной очистке воды от титана и его соединений за счет очень высоких адсорбционных показателей углеродных нанотрубок. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения массивов углеродных нанотрубок с управляемой поверхностной плотностью (RU 2569548), листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (RU 2576302), автоматизированная технологическая линия для поверхностной модификации металлооксидными наночастицами полимерного волокнистого материала (RU 2542303), способ получения наноразмерного порошка алюмоиттриевого граната (RU 2576271), способ получения пенополиуретанового нанокомпозита (RU 2566149), способ получения кристаллических алмазных частиц (RU 2576055), способ получения нанопористых полимерных материалов (RU 2576049), нанопористая полимерная пена, имеющая высокую пористость (RU 2561267), способ получения керамического композитного материала на основе оксидов алюминия и циркония (RU 2549945), каталитическая композиция для синтеза углеродных нанотрубок (RU 2575935), способ получения функционализированного графена и функционализированный графен (RU 2576298) и др.
Бесплатно
Новые технические решения в области нанотехнологий. Часть 2
Статья научная
Новые технические решения, в т.ч. и изобретения, в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Изобретение «Способ диагностики дефектов на металлических поверхностях (RU 2581441)» относится к способам обнаружения дефектов и трещин на поверхности металлического оборудования и трубопроводов. На поверхность контролируемого объекта последовательно наносят в направлении от большего к меньшему диаметру суспензию наночастиц металла, обладающих свойством фотолюминесценции, имеющих сферическую форму и разный условный диаметр. После каждого нанесения производят сушку поверхности с последующим удалением с нее избыточных наночастиц. Затем осуществляют построчное сканирование поверхности объекта лучом фемтосекундного лазера и одновременно регистрируют интенсивность сигнала двухфотонной люминесценции в каждой исследуемой области с фиксированием местоположения указанной области и получением карты распределения интенсивностей свечения наночастиц, возбуждаемых лазерным излучением. На полученных картах выделяют области с максимальным значением интенсивности свечения и по координате и форме зафиксированной области свечения судят о координате и форме обнаруженного дефекта, а его поперечный размер принимают равным условному диаметру нанесенных наночастиц на данном этапе нанесения. Технический результат - повышение надежности и достоверности исследования. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения поковок из жаропрочных гранулированных сплавов (RU 2583564); способ получения нанокомпозита с двойным эффектом памяти формы на основе монокристаллов ферромагнитного сплава (RU 2583560); способ получения нано-структурированных покрытий титан-никель-цирконий с эффектом памяти формы (RU 2583222); способ получения нанокомпозитов на основе наночастиц золота, покрытых оболочкой из оксида кремния, и квантовых точек (RU 2583022); способ изготовления полимерного композита на основе ориентированных углеродных нанотрубок (RU 2560382); способ получения ферромагнитных металлических наночастиц с твердой изоляционной оболочкой (RU 2582870); способ синтеза эндоэдральных фуллеренов (RU 2582697); оптическая измерительная система и способ количественного измерения критического размера для наноразмерных объектов (RU 2582484); способ получения наноструктурированного покрытия и устройство для его реализации (RU 2575667) и др.
Бесплатно
Новые технические решения в области нанотехнологий. Часть 3
Статья научная
Новые технические решения, в т.ч. и изобретения, в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Изобретение «Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов (RU 2584013)» относится к области создания композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей и наномодифицированного эпоксидного связующего и может быть использовано при производстве стеклопластиковых труб и других изделий, получаемых методом намотки и применяемых в тепловых сетях, системах горячего водоснабжения с сетевой водой, системах водоснабжения, с рабочей температурой до 150оС. Наномодифицированное эпоксидное связующее для композиционных материалов включает эпоксидную диановую смолу и аминный отвер-дитель. Техническим результатом изобретения является снижение длительности отверждения связующего, повышение теплостойкости и прочностных характеристик отвержденных композиций, расширение ассортимента эпоксидных композиций с улучшенными технологическими и эксплуатационными характеристиками. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: композиционный материал на основе сплавов системы sn-sb-cu и способ его получения (RU 2585588), наномодифицированный эпоксидный сферопластик (RU 2587454), способ производства стеклоизделий с электропроводящей поверхностью (RU 2586123), способ получения массивов углеродных нанотрубок с управляемой поверхностной плотностью (RU 2569548), солнечная энергетическая установка (RU 2586034), способ очистки поверхностных и подземных вод от титана и его соединений с помощью углеродных нанотрубок и ультразвука (RU 2575029), эластомерные нанокомпозиты, композиции нанокомпозитов и способы их получения (RU 2561170), способ настройки термоустойчивого датчика давления на основе тонкоплёночной нано- и микроэлектромеханической системы (RU 2581454), способ определения цитотоксичности наноматериалов на основе оксида цинка (RU 2587630), способ получения наностержней диоксида марганца (RU 2587439), способ определения свойств материала наноинденти-рованием (RU 2551263) и др.
Бесплатно
Новые технические решения в области нанотехнологий. Часть 5
Статья научная
Новые технические решения, в т.ч. и изобретения, в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Изобретение «Способ приготовления укрепляющего раствора (RU 2601885)» относится к строительству и может быть использовано для укрепления грунтовых оснований фундаментов строящихся и восстанавливаемых зданий и сооружений методом инъектирования. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличения подвижности укрепляющего раствора и, соответственно, объема пространства, заполняемого таким раствором через грунтовые разрывы. Способ приготовления укрепляющего раствора включает перемешивание портландцемента, воды, введение нанодобавки и обработку раствора. В качестве нанодобавки используют смесь нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности. В воду вводят указанную нанодобавку до получения коллоидного раствора заданной концентрации, который механически перемешивают и дополнительно обрабатывают ультразвуком. Далее полученный коллоидный водный раствор перемешивают с требуемым количеством воды затворения, а затем - с портландцементом. Для существенного увеличения подвижности укрепляющего раствора целесообразно использовать коллоидный водный раствор смеси нанодисперсных частиц двуокиси кремния разной удельной поверхности, с концентрацией порядка 20^35 мас.% Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ формирования кристаллического нанопористого оксида на сплаве титан-алюминий (RU 2601904), нанопористая полимерная пена, имеющая высокую пористость (RU 2561267), способ введения добавок в полимеры (RU 2585003), способ переработки природных битумов (RU 2600448), способ получения наноразмерного порошка, стабилизированного диоксида циркония (RU 2600400), сырьевая смесь для изготовления газобетона автоклавного твердения (RU 2600398), применение модифицированных наночастиц в древесных материалах для уменьшения эмиссии летучих органических соединений (RU 2600050), способы повышения прочности бетона при сжатии с использованием нанокремнезёма, полученного из гидротермального раствора (RU 2599739) и др.
Бесплатно
