Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 1124
Фазово-структурная гетерогенность и активность поверхности порошков полиминеральных песков
Статья научная
Введение. При создании различных по составу композиций важную роль играет величина удельной поверхности (Sуд), степень кристалличности и активность поверхности (ks). Возрастание величины Sуд тесно связано с изменением степени кристалличности порошков горных пород, величина которой характеризует свойства наполнителей. Реакционная способность высокодисперсного материала может определяться величиной ks, позволяющей количественно охарактеризовать переход потенциальной энергии, накопленной горной породой в процессе генезиса, в свободную поверхностную энергию за счет активации поверхности сырья. Поэтому определение функциональной взаимосвязи между параметрами, характеризующими реакционную способность порошков горных пород, является актуальной задачей. Методы и материалы. В качестве сырьевых материалов выбраны четыре месторождения полиминеральных песков. Для получения высокодисперсных порошков пробы измельчали методом сухого диспергирования. Удельную поверхность высокодисперсных систем горных пород определяли методом сорбции газа, по теории БЭТ. Степень кристалличности рассчитывали, исходя из рентгеновской дифрактограммы образцов. Результаты и обсуждение. Определенные величины удельных поверхностей для высокодисперсных горных пород показали, что месторождения «Кеницы» и «Нехтское» обладают наибольшими значениями Sуд. Исследование фазово-структурной гетерогенности образцов показало значительное увеличение в составе всех исследуемых образцов содержания аморфной фазы. При этом степень кристалличности для исследуемых песков уменьшается от 14 до 25%. Таким образом, пески месторождений «Кеницы» и «Нехтское» обладают повышенным энергетическим потенциалом, так как способны образовывать большее количество аморфной фазовой составляющей. Построена функциональная взаимосвязь между активностью поверхности и долей аморфной составляющей (с) для высокодисперсных песков, была охарактеризована математическим выражением вида ks = 21•10-6•с+0,58•10-6. Выявленная зависимость демонстрирует взаимосвязь между параметрами фазово-структурной гетерогенности и активностью поверхности тонкодисперсных образцов. Заключение. Полученные экспериментальные результаты показали, что механическое диспергирование, за счет разрушения кристаллической решетки материала и образования активной аморфной фазы, способствует активации сырья. Технологическим фактором является время помола, способствующее уменьшению степени кристалличности песков примерно со скоростью от 0,46 до 0,96 % в минуту. Данный факт связан с размолоспособностью кристаллической структуры минералов, составляющих полиминеральные опытные образцы, и текстурой сырья. Эти характеристики отражаются в величине активности поверхности тонкодисперсных систем изучаемых горных пород.
Бесплатно
Физико-механические свойства наноматериалов и квантовая механика
Статья научная
Рассматриваются математические и трибофизические модели на основе повышения точности определения физико-механических характеристик материалов с целью создания конкурентоспособных технологий в области приложений квантовой механики.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Использование полимерных композитов в качестве конструкционного материала для пролетных строений мостов представляет собой перспективное направление для научных исследований и опытно-конструкторских работ, особенно в сложных климатических и инженерно-геологических условиях. В настоящее время ведется экспериментальная работа по исследованию применения полимерных композитных материалов в пролетных строениях мостовых сооружений, что требует проведения испытаний опытных образцов, направленных на подбор оптимального сочетания материалов и определение технологии производства работ. Целью работы является выявление методов для повышения эффективности использования полимерных композитных материалов в конструкциях пролетных строений мостов на основе изучения их физико-механических характеристик в рамках экспериментальных исследований. Методы и материалы. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки конструктивно-подобной модели пролетного строения моста из полимерных композитных материалов, отвечающей современным требованиям к устойчивости и безопасности, что способствует развитию инфраструктуры в труднодоступных северных регионах. Разнообразие волокон, матричных материалов и схем армирования, применяемых при создании конструкций из ПКМ, дает возможность регулировать такие характеристики, как прочность, жесткость, температурный режим эксплуатации, а также другие физико-механические свойства материалов. Результаты и обсуждение. В ходе исследования выполнен краткий обзор компонентов, входящих в состав полимерных композитных материалов, разработана программа испытаний, согласно которым изготовлена и испытана партия плоских образцов из материалов отечественного производства. Подбор состава, корректировка соотношений компонентов и совершенствование макроструктуры композита позволяет добиваться оптимальных эксплуатационных характеристик в зависимости от предъявляемых требований. Заключение. Проведены испытания плоских образцов композитных материалов на основе полимеров, направленных на определение значений их физико-механических, прочностных и деформационных характеристик. Полученные результаты испытаний ПКМ сопоставимы с показателями традиционных конструкционных материалов. Обоснована целесообразность применения стеклопластика в высоконагруженных элементах конструкций, что демонстрирует потенциал для разработки проекта пролетного строения моста из ПКМ. Обозначены перспективы дальнейших исследований, основанных на расчетно-экспериментальном анализе узловых соединений элементов из ПКМ.
Бесплатно
Физико-химические аспекты процессов пенообразования дисперсными системами пав
Статья научная
присущие общему вектору результатов исследований в этой области, как, на- пример, уменьшение размеров ниже некоторого порогового значения при- водит к существенному изменению физико-химических и механических свойств, и, в частности, у пен. Такие эффекты проявляются при размерах порядка 100 (110+2 нм) и менее нанометров. В представленных исследо- ваниях достигнут указанный размер и, следовательно, может идти речь об указанных свойствах пеноматериалов, каковыми, на наш взгляд, являют- ся пенные пленки молекул исследуемых поверхностно-активных веществ (ПАВ) пенообразователей. В частности установлено, что размер самой пенной пленки пенообразо- вателей ПАВ может составлять до нескольких порядков от размера наноча- стицы, т. е. ~ 110-7. 110-5 нм, а самой частицы пенообразователя. до не- скольких десятков ангстрем. Таким образом выявлено, что изучение свойств пеноматериалов требу- ет учета не только их состава и структуры, но и дисперсности.
Бесплатно
