Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 986
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 1
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Разработка полимерных композиционных материалов на основе эпоксидного связующего и функционализированных углеродных нанотрубок» разработаны радиопоглощающие материалы на основе эпоксидного связующего и ф-УНТ, обладающие аналогичными поглощающими и отражающими характеристиками при толщинах в 25—35 раз меньше по сравнению с композитами на основе микроразмерных углеродных наполнителей (технический углерод и графит) и в 1,5—2,0 раза меньше по сравнению с композитами на основе нативных (исходных) УНТ. Такие композиты при аналогичных толщинах и величине ослабления характеризуются коэффициентом отражения в 4,5—5,5 раз ниже по сравнению с композитами на основе микроразмерных углеродных наполнителей и в 1,1—1,4 раза меньше по сравнению с композитами на основе нативных УНТ. По направлению «Получение и свойства металлсодержащих наночастиц (Fe, Co, Ni, Zn, Ce, Cd, Pd, Ag, Mo), стабилизированных наноалмазом детонационного синтеза и полиэтиленом высокого давления» полученные в работе композиционные наноразмерные материалы имеют большую перспективу применения в решении задач электромагнитной совместимости, в частности, при создании многослойных радиопоглощающих материалов и покрытий, обладающих высокой эффек тивностью, что продемонстрировано в работе. Композиционные наноматериалы могут быть использованы в качестве модельных систем для изучения их взаимодействия с электромагнитным излучением и создания на их основе метаматериалов с использованием особенности физических свойств веществ в наноразмерном состоянии. Публикуемые материалы могут быть использованы специалистами в научной и практической деятельности.
Бесплатно
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 2
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной фор бежных ученых. По направлению «Получение и изучение физико-химических свойств наноразмерной системы никель-медь» впервые предложена экспериментально обоснованная схема синтеза наноразмерных порошков системы никель-медь методом восстановления из водных растворов солей металлов и определены оптимальные условия получения рентгенографически чистых порошков. Определены условия получения и фазовый состав смешанных гидроксидов никеля и меди, в т.ч. устойчивых при хранении во влажных условиях. Предложен способ стабилизации гидроксида меди. По направлению «Исследование электронного строения функционализированных углеродных нанотрубок спектроскопическими методами с использованием синхронного излучения» практическая значимость выполненного исследования заключается в разработке одного из разделов физической химии: комплексного изучения электронного строения углеродных нанотрубок, в том числе функционализированных, набором экспериментальных (спектроскопических с использованием синхротронного излучения разных энергий) и теоретических методов, а также в развитии общих методов современной прикладной плазмоники для идентификации особенностей дефектообразования в углеродных наносистемах пониженной размерности
Бесплатно
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 3
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Устойчивость магнитных состояний металлических наносистем» развита многомерная теория переходного состояния для магнитных систем. Получено выражение для константы скорости магнитных переходов в системах с произвольным числом степеней свободы. Разработаны алгоритмы для поиска пути с минимальным перепадом энергии в многомерном конфигурационном пространстве, локализации седловых точек на многомерной энергетической поверхности и расчета времен жизни магнитных состояний. В рамках неколлинеарного обобщения модели Александера-Андерсона (АА) доказана «магнитная теорема о силах», с помощью которой получены аналитические выражения для градиента энергии в произвольной точке конфигурационного пространства, что позволило качественно сократить характерное время самосогласованных расчетов. По направлению «Фракционирование нано- и микрочастиц во вращающихся спиральных колонках при анализе полидисперсных образцов» получил дальнейшее развитие метод проточного фракционирования частиц в поперечном поле центробежных сил, в оснащенных вращающимися спиральными колонками (ВСК) планетарных центрифугах. Расширена область применения метода - показана возможность разделения субмикронных частиц за счет изменения геометрии барабана колонки без увеличения скорости вращения. Использование цилиндрической ВСК с симметричными выступами позволило повысить эффективность фракционирования и выделить практически монодисперсные фракции частиц из их смеси. Впервые при помощи проточного фракционирования в поперечном силовом поле из образцов пыли выделены весовые фракции частиц размером 50-300 нм, 300-1000 нм, 1-10 мкм и 10-100 мкм для последующего элементного анализа.
Бесплатно
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 4
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Нанокомпозитные кабельные пластикаты на основе поливинилхлорида и алюмосиликатов» разработаны новые нанокомпозитные материалы на основе поливинилхлоридного пластиката с применением органомодифицирован-ного монтмориллонита и его сочетаний с безгалогенными антипиренами. Экспериментально показано, что карбамидсодержащая органоглина является эффективным наполнителем поливинилхлоридного пластиката. Разработаны рецептуры и технология изготовления новых полимерных нанокомпозитов на основе ПВХ пластиката и органомодифицированного монтмориллонита. Приводится информация о способах получения наноразмерных наполнителей из природного сырья; принципах выбора органомодификаторов и их влиянии на качество наноразмерных слоистосили-катных наполнителей; эффективности применения органоглин для модификации свойств полимерных материалов делает результаты исследований чрезвычайно полезными для специалистов, работающих в области производства наполнителей, создания и переработки полимерных композиционных материалов и конструирования изделий из них. Публикуемые материалы могут быть использованы специалистами в научной и практической деятельности.
Бесплатно
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 5
Статья обзорная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Полимерные нанокомпозиты строительного назначения на основе поливинилхлорида» разработаны технологические рекомендации по применению многослойных углеродных нанотрубок, функционализированного серой силикагеля и кремнезоля в рецептурах профильно-погонажных ПВХ-изделий строительного назначения, позволяющие повысить прочность от 12 до 25%, термостабильность от 35 до 50% и снизить вязкость расплавов (увеличивается показатель текучести расплавов ПТР в 2-5 раз); рецептуры и технология производства высоконаполненных строительных композитов на основе функционализированных кремнезолем ПВХ и древесной муки со степенью наполнения до 68 масс.% при увеличении ПТР в 12 раз и повышении термостабильности на 60%. Для специалистов также интересны результаты исследований Маевой И.С. «Модификация ангидритовых композиций ультра- и нанодисперс ными добавками»; Чеботаревой Е.Г. «Наномодифицированные композиты строительного назначения с использованием эпоксидиановой смолы»; Во-лодченко А.А. «Безавтоклавные силикатные материалы с использованием природного нанодисперсного сырья»; Попкова О.В. «Получение и свойства металлсодержащих наночастиц (Fe, Co, Ni, Zn, Ce, Cd, Pd, Ag, Mo), стабилизированных наноалмазом детонационного синтеза и полиэтиленом высокого давления»; Фрони М.А. «Комплексное исследование механических свойств и структуры полимерных композитных материалов с наполнителями в виде модификаций углерода: нанотрубки и ультрадисперсные алмазы», Бабаева М.С. «Получение и исследование наночастиц полимер-коллоидных комплексов на основе полимеров ^^диаллил-^^диметиламмоний хлорида и доде-цилсульфата натрия» и др. Публикуемые материалы могут быть использованы специалистами в научной и практической деятельности в строительстве, ЖКХ, смежных отраслях экономики.
Бесплатно
Результаты исследований в области нанотехнологий и наноматериалов. Часть 6
Статья научная
С целью популяризации научных достижений в реферативной форме публикуются основные результаты исследований российских и зарубежных ученых. По направлению «Цементные композиты с добавками многослойных углеродных нанотрубок» разработана технология получения и оптимальные составы КНМД, введение которых в количестве 12 мас.% от количества цемента обеспечивает через 8-12 часов для безпропарочных ВПБ ранней распалубочной прочности более 15-40 МПа, марки по водонепроницаемости свыше W20 и морозостойкости F600-F700. Технология обеспечивает двукратное увеличение производительности работ и оборачиваемости металлооснастки. Разработана технология производства ВПБ, отличительной особенностью которой от традиционных является дополнительное создание на линии приготовления химических добавок принципиально нового узла по приготовлению КНМД на основе МУНТ, включающего микродозатор с размером доз от 5 г, ультразвуковой диспергатор мощностью 4 кВт и рабочей частотой 22 кГц и турбулентный смеситель мощностью 7,5 кВт. Разработанная технология обеспечивает точную дозировку и равномерность распределения КНМД в смеси. Разработаны ТУ № 5745-111-02069622-2013 производства КНМД на основе МУНТ различной чистоты очистки и дисперсности для высокопрочных железобетонных блоков обделки перегонных тоннелей метро. Для специалистов также интересны результаты исследований Мирошникова Е.В. «Наноструктурированное перлитовое вяжущее и пенобетон на его основе», Алаторцевой У.В. «Конструкционные сталефибробетоны, модифицированные комплексными углеродными микро- и наноразмерными добавками», Крекотень А.В. «Физико-химическое изучение нанокомпозитных материалов, получаемых темплатно методом управляемого золь-гель синтеза», Бабаева М.С. «Получение и исследование наночастиц полимер-коллоидных комплексов на основе полимеров N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида и додецилсульфата натрия», Данг Конг Нгиа «Особенности фотополимеризации метакрилатов, содержащих модифицированный нанодиоксид титана и свойства материалов на их основе» и др. Публикуемые материалы могут быть использованы специалистами в научной и практической деятельности в строительстве, ЖКХ, смежных отраслях экономики.
Бесплатно
Результаты работы предприятий строительной отрасли по итогам 2012 года в системе b2b-center
Другой
Бесплатно
Рентгеноспектральные методы измерения степени упорядоченности углеродных наночастиц
Статья научная
В работе рассмотрены методы количественной оценки содержания упорядоченных структур в продуктах синтеза фуллероидных материалов, по спектрам характеристического рентгеновского излучения и дифракции рентгеновского излучения. Во введении показано, что применение углеродных фуллероидных материалов (фуллерены, фуллеренолы и их соединения, фуллероидные наночастицы) в качестве модификаторов свойств различных конструкционных материалов и пластификаторов бетонных смесей является в настоящее время одним из наиболее динамично развивающихся направлений в области нанотехнологий в строительстве. Методы и материалы. В настоящей работе применены следующие методы аналитического контроля: растровая микроскопия, локальный рентгеноспектральный анализ и рентгеновская дифрактометрия. Проводились исследования продуктов синтеза фуллероидных материалов: образцов фуллеренсодержащей сажи, собранной на разном расстоянии от зоны дугового синтеза. Результаты. Приведены растровые изображения продуктов синтеза с различными увеличениями, а также спектры рентгеновской флуоресценции и элементный состав продуктов синтеза. Проведен рентгенофазовый анализ продуктов синтеза. Показано, что анализ аморфной составляющей состава, которая является одним из продуктов выхода, позволит контролировать синтез на каждой стадии и при различных условиях его проведения. Обсуждение. Установлено, что однозначного ответа структурные и флуоресцентные спектры по составу продуктов синтеза не дают, так как процесс синтеза продуктов различной структуры обладает свойствами нелинейных динамических систем, которые характеризуются временной нелокальностью, немарковостью, эредитарностью и эргодичностью. Анализ нелинейной динамической системы. Для построения аттрактора динамической системы рассчитана корреляционная размерность, размерность фазового пространства и фрактальная размерность исследуемого процесса. Корреляционная размерность и размерность фазового пространства рассчитана по методу Такенса. Фрактальная размерность вычислена с помощью показателя Херста. Выводы. Для исследования динамики химических реакций, протекающих при дуговом синтезе, применена система дифференциальных уравнений Ресслера. Получено решение этой системы - аттрактор Ресслера - притягивающее множество траекторий на фазовом пространстве, которое по своему виду идентично изучаемому процессу, что позволяет оценить, опираясь на аттракторы, характерные для каждого образца (материала синтеза), на какой стадии находится процесс синтеза, и, построив дифференциальную модель, осуществлять управление для повышения качества продуктов выхода. Таким образом показана возможность оценки эффективности процесса синтеза фуллероидов, применяемых для модификации строительных материалов.
Бесплатно
Статья научная
В статье обсужД.А.ется проблема созД.А.ния смесей и композитов широкого функционального назначения, аД.А.птированных к процессам строительной 3D-печати. Исходя из положений классической реологии дисперсных систем, проанализирован строительно-технологический процесс 3D-печати. Произведен теоретический анализ моделей реологического поведения дисперсных систем в соответствии с состоянием их структуры и динамикой процессов приготовления смеси, транспортирования ее из смесителя в экструдер, экструдирования, послойной укладки по заД.А.нной траектории, твердения смесей в напечатанных слоях строительного объекта. Выделены основные факторы и критерии устойчивости гетерогенных дисперсных систем в динамических и статических условиях 3D-печати. Сформирована общая научная концепция оптимизации составов смесей для 3D-печати по характеристикам вязкости, пластичности, а также параметрам процессов схватывания и твердения. Обоснованы технологические средства управления реологическим поведением вязко-пластичных смесей на всех стадиях процесса 3D-печати. К ним отнесены концентрация, размер, морфология, химико-минералогический состав, физико-химические свойства поверхности частиц дисперсной фазы, ионный состав, вязкость, плотность дисперсионной среды. Показано, что прикладные инженерные решения по управлению реологией, структурообразованием и свойствами смесей и композитов для 3D-ne4aTH должны быть основаны на применении традиционных рецептурно-технологических факторов и использовании средств из арсенала «нано». В работе предложен набор средств из арсенала «нано» в соответствии с нанотехнологическим принципом «снизу - вверх», в частности, для управления реологическими характеристиками смесей, для обеспечения их вязкопластичности и формоустойчивости. В заключении сформулированы научные и прикладные заД.А.чи Д.А.льнейшего развития исследований в этой области.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Для решения задачи проектирования составов смесей для строительных аддитивных технологий в работе представлены результаты экспериментальных исследований реологического поведения и технологических характеристик (пластичности и формоустойчивости) цементных смесей на различных видах наполнителей, отличающихся размерно-геометрическими характеристиками. Методы и материалы. Исследования реологических характеристик цементных смесей проводились методами сдавливающей реометрии. Для оценки пластичности использовался режим нагружения с постоянной скоростью деформирования 5 мм/с, для оценки формоустойчивости режим постоянной нагрузки 5 Н/с. Для оценки характеристик размерно-геометрических частиц цемента и наполнителей использовали метод сканирующей электронной микроскопии (Phenom XL), обработка изображений для определения длины l и ширины b частиц производилась с помощью программного обеспечения «ParticleMetric». Дисперсность и гранулометрический состав наполнителей оценивали на лазерном анализаторе размера частиц «Анализетте 22». Результаты и обсуждения. Установлено, что необходимым условием обеспечения пластичности и устойчивости смесей является создание плотной пространственной упаковки частиц дисперсной фазы. Рациональные для экструзии значения предела пластичности обеспечиваются в том случае, если частицы наполнителя имеют сопоставимый с зернами цемента размер и полифракционную гранулометрию. Характеристики наполнителей не являются определяющими для обеспечения формоустойчивости смесей.
Бесплатно
