Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал

Все статьи: 939

Влияние механической нагрузки при твердении гидросиликатов часть 1

Влияние механической нагрузки при твердении гидросиликатов часть 1

Чердабаев Амангельды Шашпанович, Бисенов Кылышбай Алдабергенович

Статья научная

Приведены результаты исследований влияния механической нагрузки при твердении гидросиликатов. В частности, исследована твердеющая за- кладочная смесь на основе фосфорношлакового вяжущего, активированная в вихревой камере скоростного перемешивания, с добавкой 25% цемента и предварительным аппретированием заполнителя 5-процентным раство- ром перманганата калия.

Бесплатно

Влияние механической нагрузки при твердении гидросиликатов часть 2

Влияние механической нагрузки при твердении гидросиликатов часть 2

Чердабаев Амангельды Шашпанович, Бисенов Кылышбай Алдабергенович

Статья научная

Приведены результаты исследований влияния механической нагрузки при твердении гидросиликатов. В частности, исследована твердеющая за- кладочная смесь на основе фосфорношлакового вяжущего, активированная в вихревой камере скоростного перемешивания, с добавкой 25% цемента и предварительным аппретированием заполнителя 5-процентным раство- ром перманганата калия.

Бесплатно

Влияние нанодобавок на механические и водоизолирующие свойства составов на основе цемента

Влияние нанодобавок на механические и водоизолирующие свойства составов на основе цемента

Мухаметшин Вячеслав Вячеславович, Кадыров Рамзис Рахимович

Статья научная

В работе представлены результаты лабораторных и промысловых испытаний исследований цементных композиций с нанодобавками на основе аминоэтаксиаэросила. Показано, что механические и водоизолирующие свойства цементного раствора улучшаются при введении нанодобавок. Прочность на изгиб цементного камня после 48-часового отверждения увеличивается на 15%, а водоизолирующий эффект - на 60%. Успешность РИР цементного раствора без нанодобавок составляет 45-50%, а цементного раствора с нанодобавками - 75%. Добавка аминоэтаксиаэросила увеличивает степень дисперсности новообразований, формирующихся в процессе гидратации цемента, что приводит к увеличению механической прочности степени кольматации, обуславливающую повышение проникающей способности и степень заполнения пор и каналов обводненного пласта.

Бесплатно

Влияние нанодобавок на свойства ПВХ-композиции

Влияние нанодобавок на свойства ПВХ-композиции

Зарипов Ильназ Ильгизович, Вихарева Ирина Николаевна, Мазитова Карина Азатовна, Шевелв Иван Николаевич, Мазитова Алия Карамовна

Статья научная

Введение. В данной научной статье рассмотрена схема процесса горения. Показано, что для замедления или подавления основного процесса, происходящего в конденсированной фазе и определяющего образование газообразного топлива, можно применять полимеры с повышенной термической стабильностью; использовать нанодобавки, уменьшающие количество газообразных продуктов деструкции; изменять теплофизические характеристики полимерного материала, вводя нанодобавки, влияющие на теплоемкость или теплопроводность системы. Для снижения скоростей реакций, происходящих в газовой фазе и поддерживающих процесс горения, можно уменьшать концентрации горючих газов; ингибировать реакции, ответственные за разветвление цепного процесса горения. Методы и материалы. Приведены состав и физические свойства каолина. Монокристалл каолина представляет собой двухслойный алюмосиликат, содержащий гидратационную воду и состоящий из химически связанных слоев диоксида кремния и гидратированного оксида алюминия. Результаты и обсуждение. Нами исследована зависимость времени затухания ПВХ-композиции от состава, содержащего от 3 до 10% каолина. Введение в ПВХ-пластикат каолина привело к уменьшению времени затухания от 4,5 до 1 с. Исследовано влияние количества пластификатора на кислородный индекс. Нами в качестве пластификатора использован дибутоксиэтиладипинат (ДБЭА). Он имеет хорошую совместимость с полимером и является экологически безопасным. Изучена возможность снижения содержания дибутоксиэтиладипината в базовой рецептуре исходного пластиката И40-13 за счет повышения количества карбоната кальция, затем исследованы эксплуатационные свойства полученных составов. Содержание ПВХ и остальных компонентов в базовой рецептуре оставалось при этом неизменным. Анализ данных показал, что для пластификации 62 масс.% ПВХ, содержащегося в И40-13А, достаточно 20 масс.% ДБЭА, при этом содержание наполнителя можно увеличивать минимум в два раза. Значение кислородного индекса (КИ) при соотношении компонентов 20% ДБЭА + 13,56% СаСО3 повышается на 4 единицы и становится равным 29,1%. Исследована зависимость кислородного индекса ПВХ-пластиката от состава, содержащего от 5 до 20% каолина. Результаты показали, что кислородный индекс пластиката значительно повышается при увеличении содержания каолина. Оптимальным содержанием является 15%, так как при уменьшении количества введенной нанодобавки КИ падает, а при увеличении - остается без изменения. Заключение. Таким образом, каолин является перспективным, дешевым и экологически безопасным наполнителем для ПВХ- материалов, который эффективно снижает их горючесть. Такой же эффект достигается при увеличении содержания карбоната кальция в исходной рецептуре ПВХ-пластиката. При совместном использовании каолина и избытка карбоната кальция синергического эффекта не наблюдается.

Бесплатно

Влияние нанодобавок при получении экологичных полиэфирных пластификаторов

Влияние нанодобавок при получении экологичных полиэфирных пластификаторов

Мазитова Алия Карамовна, Вихарева Ирина Николаевна, Аминова Гулия Карамовна, Савичева Юлия Николаевна, Гареева Наталья Борисовна, Шайхуллин Ирек Ринатович

Статья научная

Пластифицированные полимерные материалы находят широкое применение во всех сферах жизнедеятельности человека. Наиболее распространенными пластификаторами являются ароматические соединения - сложные эфиры о-фталевой кислоты. Однако применение их было ограничено в соответствии с директивой ЕС REACH (2009) по причине возможной токсичности, что способствовало разработке новых нетоксичных альтернатив, к которым причисляют полиэфирные пластификаторы. Полиэфирные пластификаторы относятся к категории пластификаторов специального назначения. Вследствие большого разнообразия исходного сырья и возможности варьирования размеров молекулы можно синтезировать широкий спектр пластификаторов. Это в основном сложные полиэфиры многоатомных спиртов, этерифицированных двухосновными кислотами и модифицированные монокарбоновой кислотой или алифатическим спиртом. Пластификаторы на основе сложных полиэфиров способствуют получению ПВХ-композиций с улучшенными свойствами, такими как низкая летучесть, стойкость к экстракции, превосходная гибкость, износостойкость, стойкость к ультрафиолетовому излучению и теплостойкость...

Бесплатно

Влияние нанопорошка диоксида кремния на износостойкость лакокрасочного покрытия

Влияние нанопорошка диоксида кремния на износостойкость лакокрасочного покрытия

Номоев Андрей Валерьевич, Лыгденов Валерий Цырендондокович, Бардаханов Сергей Прокопьевич

Статья научная

Получено износостойкое лакокрасочное покрытие на основе перхлорвиниловой и глифталевой смол путем модификации краски нанодисперсным порошком диоксида кремния. Исследовано влияние добавок диоксида кремния различных концентраций и способов их внесения в краску на структуру и механические свойства полученного лакокрасочного покрытия.

Бесплатно

Влияние наноструктурного модификатора из автомобильных покрышек на потребительские свойства битума

Влияние наноструктурного модификатора из автомобильных покрышек на потребительские свойства битума

Кетов Александр Анатольевич, Красновских Марина Павловна, Калинина Елена Васильевна, Офрихтер Вадим Григорьевич, Татьянников Даниил Андреевич

Статья научная

Введение. Крекинг резины отработанных покрышек совместно с органическими растворителями приводит к девулканизации резины и диспергированию материала до наноразмерных частиц. Процесс может быть осуществлен в проточном реакторе. Полученные наномодификаторы совместимы с битумом и предсказуемо изменяют технические характеристики битумного вяжущего. Предложены различные практические решения по использованию полученных модифицированных битумных вяжущих в дорожном строительстве и для укрепления грунтов. Методы и материалы. Предложено использовать метод совместного с органическими растворителями крекинга резины для получения наноноструктурного модификатора битума. Полученный наноструктурный модификатор исследован методами анализа размеров наночастиц и растворимости в толуоле. Для битумных вяжущих, полученных с применением наномодификаторов, определены стандартные для битумов характеристики, такие как глубина проникновения иглы, температура размягчения, температура хрупкости и растяжимость. Результаты и обсуждение. Установлено, что в ходе предложенного процесса образуется наноструктурный модификатор, совместимый с битумом. Показано, что добавление наномодификатора к битуму позволяет направленно изменять свойства получаемого битумного вяжущего, улучшает потребительские свойства битумного вяжущего и расширяет области его применения. Предлагается применить полученный продукт для гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений в составе гидроизоляционных мастик. Заключение. Совместный с органическими растворителями крекинг резины в проточном реакторе позволяет получить наноструктурный модификатор, совместимый с битумом. Полученный продукт обладает улучшенными свойствами в сравнении с исходным битумом, что расширяет область его применения. Предлагается применение полученного продукта для изготовления гидроизоляционных мастик. Предложенные технические решения позволяют снизить экологическую нагрузку отходов автомобильных покрышек.

Бесплатно

Влияние наноуглеродных наполнителей на свойства композиционных материалов

Влияние наноуглеродных наполнителей на свойства композиционных материалов

Ильина Влада Николаевна, Ильин Степан Викторович, Гафарова Виктория Александровна, Кузеев Искандер Рустемович

Статья научная

Введение. Наиболее перспективным в настоящее время является метод ремонта, заключающийся в использовании композиционных материалов для заделки трещин и трещиноподобных дефектов. Для этого композит должен обладать высокой текучестью в жидком состоянии, достаточной для заполнения полости дефекта, адгезией к стали, необходимой для скрепления берегов трещины, и пластичностью, которая позволит ему компенсировать деформационные сдвиги при циклическом и статическом нагружении конструкции. Методы и материалы. Изучались композиционные материалы с наноуглеродными наполнителями, в качестве которых использовали фуллерены, нанотрубки и графен. Решение поставленных задач осуществлялось при помощи стандартных и самостоятельно разработанных методик, методов статистической обработки данных и применения современных программных комплексов. Результаты и их обсуждение. Композиционный материал с фуллереном в качестве наполнителя демонстрирует стабильно высокую текучесть по сравнению с другими исследованными композитами. Это позволяет рекомендовать его для заделки трещин с небольшой шириной раскрытия. Композит с наполнителем УНТ сохраняет жидкотекучесть на одном уровне в среднем около 35 минут. Он может быть использован в качестве ремонтного материала в том случае, когда расположение дефекта не позволяет провести его заделку в короткий промежуток времени. Заключение. Проведенные исследования позволяют решить прямую и обратную задачу: а) изучение свойств композиционного материала и проектирование его структуры дают возможность определить, подходит ли он для заделки конкретной геометрии трещины; б) для обнаруженной трещины с определенной конфигурацией полости можно осуществить подбор оптимальных свойств композита, изменяя его состав.

Бесплатно

Влияние нанофибриллярной целлюлозы на кинетику схватывания цементного теста

Влияние нанофибриллярной целлюлозы на кинетику схватывания цементного теста

Пухаренко Ю.В., Хренов Г.М., Ткаченко В.И.

Статья научная

Введение. В статье рассматривается вопрос влияния нанофибриллярной целлюлозы (НФЦ) на процесс схватывания цементного теста в первые часы от затворения. Приведено краткое обоснование актуальности темы исследования. Отмечено, что в последние годы большой научный и практический интерес вызывают вопросы модификации цементных материалов наноразмерными добавками. НФЦ рассматривается в качестве такой добавки недавно, и в настоящее время осуществляется активный поиск возможных эффектов от ее использования в цементных системах. Целью работы является изучение влияния НФЦ на кинетику схватывания цементного теста в первые часы от затворения.

Бесплатно

Влияние наночастиц металла на механические характеристики композитных материалов

Влияние наночастиц металла на механические характеристики композитных материалов

Каримов Эдуард Хасанович, Каримов Олег Хасанович, Мовсумзаде Эльдар Мирсамедович, Боев Евгений Владимирович

Статья научная

В статье приведены результаты исследований по изменению механических и физических свойств строительных полимерных материалов после введения наночастиц металлов. В качестве примера наночастиц металла рассмотрено влияние наночастиц меди. Показаны пути формирования меди размерами нанометров, краткая методика и возможная структура получаемого наполнителя. Наночастицы меди обладают уникальными антибактериальными, тепло- и токопроводящими свойствами. Указанные свойства значительно сохраняются в полимерном материале. В результате получаемый композиционный материал имеет технологические свойства полимера и уникальные физические свойства наполнителя. В качестве полимерного материала выбраны продукты крупнотоннажного производства: поливинилхлорид, эластомеры, полиэтилен, полипропилен, полистирол. Выделение ионов меди из наночастиц зависит от типа стабилизирующего агента и химической природы среды. Реализация антибактериальных свойств в полимерных материалах достигается дозировкой меди в количестве 1-2% масс. Для придания материалу токопроводящих свойств наночастиц меди потребуется более высокая концентрация металла. Применение только пластиката ПВХ в качестве носителя ограничит эффективность нанокристаллов меди и скажется на механических параметрах материала. Поэтому рассматривается более сложный вид полимерного материала. Термопластичные эластомеры, полученные из смесей резины и пластиката (или пластмасс), создали очень большой интерес в промышленной отрасли. Воск, внедренный в полимерную матрицу полиэтилена, применяется для хранения тепла солнечной энергии; тепловой защиты электронных устройств, пищевых продуктов и изделий медицинского назначения; снижения установленной мощности и теплового комфорта в транспортных средствах. Для улучшения теплопроводности в смесь полиэтилен-воск внедряют наночастицы меди. Для получения полипропилена с наночастицами меди применяют метод смешения расплава. Наиболее привлекательные свойства проявляет изотактический ПП. Наночастицы меди применяют размером от 10 до 60 нм.

Бесплатно

Влияние неметаллических включений на сопротивляемость металла сварных швов хрупким разрушениям

Влияние неметаллических включений на сопротивляемость металла сварных швов хрупким разрушениям

Болдырев Александр Михайлович, Орлов Александр Семнович, Гущин Дмитрий Александрович, Рубцова Елена Григорьевна, Санников Владимир Геннадьевич

Статья научная

Согласно статистике, до 80% всех фиксируемых аварий металлоконструкций связаны со сварными соединениями. При этом большинство аварийных разрушений, как правило, инициируемых неметаллическими включениями в металле шва, носит хрупкий характер. Вероятность хрупкого разрушения уменьшается с повышением его пластичности. А пластичность, в значительной степени зависящая от подвижности дислокаций, уменьшается при снижении температуры и увеличении скорости деформации. Пластичность металла является структурно чувствительным свойством и зависит от типа кристаллической решетки, определяющего количество плотноупакованных направлений и плоскостей скольжения. Низколегированные стали, в основном, используемые в сварных металлоконструкциях, имеют объемно-центрированную кубическую решетку со сравнительно небольшим количеством плоскостей и направлений скольжения. Эти стали пластичны при относительно высоких температурах и становятся хрупкими при отрицательных. Единственным средством повышения пластичности металла без существенного уменьшения его прочности является измельчение зерна. Одним из эффективных способов получения мелкозернистой структуры металла шва является введение в сварочную ванну модификаторов в виде тугоплавких соединений (оксиды, карбиды, нитриды), которые в зоне кристаллизации сварочной ванны являются центрами кристаллизации и увеличивают число зерен в единице объёма. Исследования модифицирования кристаллизующегося металла в условиях литья и сварки плавлением показали, что перегрев расплава снижает эффект модифицирования. При электродуговой сварке с температурой дуги более 6000 К опасность дезактивации модификатора велика. Одним из способов уменьшения перегрева и повышения эффективности модификаторов при сварке является введение модифицирующих частиц в сварочную ванну в комплексе с более массивными гранулами в виде рубленой проволоки, служащими микрохолодильниками. Этот способ, получивший название «сварка с металлохимической присадкой (МХП)», успешно применяется в мостостроении. Модифицирование сварочной ванны тугоплавкими частицами наряду с положительным эффектом измельчения зерна в сварном шве содержит и отрицательный момент: остающиеся в шве модифицирующие частицы в виде неметаллических включений являются концентраторами напряжений и могут стать очагами зарождения трещин. В работе с позиций механики разрушения Д.А.н анализ путей минимизации вредного воздействия неметаллических включений на охрупчивание металла шва на примере автоматической сварки стали 10ХСНД с модифицирующей металлохимической присадкой. Сформулированы основные требования к параметрам и физико-химическим свойствам неметаллических включений, обеспечивающие высокую стойкость металла шва против охрупчивания.

Бесплатно

Влияние пентаэритритового эфира масляной кислоты на совместимость октилфеноксипропилфталата с поливинилхлоридом

Влияние пентаэритритового эфира масляной кислоты на совместимость октилфеноксипропилфталата с поливинилхлоридом

Маскова А.Р., Аминова Г.К., Мазитов Р.М., Файзуллина Г.Ф., Мазитова А.К.

Статья научная

Для переработки поливинилхлорида (ПВХ) используют различные химикаты-добавки. Одним из способов улучшения физико-механических свойств ПВХ-материалов и упрощения процесса переработки полимера в соответствующие изделия является пластификация. В настоящее время возрастают требования к ПВХ-композициям по эко-логичности и технологичности. Поэтому возрастает необходимость разработки новых современных пластификаторов и повышение их ассортимента. В данной работе приведены результаты исследования совместимости нового пластификатора – октилфеноксипропилфталата с ПВХ с добавкой пентаэритритового эфира масляной кислоты и без него. Оценка совместимости пластификаторов с ПВХ производилась по критической температуре растворения ПВХ в пластификаторе и изменению твердости по Шору А в с сравнении с промышленным пластификатором диоктилфталатом. Также было изучено влияние пластификатора на температуру текучести и температуру стеклования. Было отмечено, что исследуемый нами в качестве пластификатора октилфеноксипропилфталат с добавлением пентаэритритового эфира масляной кислоты обладает достаточно высокой пластифицирующей способностью и хорошо совмещается с ПВХ.

Бесплатно

Влияние способов активации на структурно-технологические характеристики наномодифицированных цементных композиций

Влияние способов активации на структурно-технологические характеристики наномодифицированных цементных композиций

Копаница Н.О., Демьяненко О.В., Куликова А.А., Самченко С.В., Козлова И.В., Лукьянова Н.А.

Статья научная

Введение. В работе изучалось влияние наноразмерного диоксида кремния (SiO2) на структурно-технологические характеристики наномодифицированных цементных композиций введенного совместно с активированной водой затворения. Материалы и методы исследования. Активация воды затворения осуществлялась посредством воздействия магнитного поля и ультразвукового воздействия. Для изучения способности сохранять свои свойства длительное время была изучена устойчивость суспензий диоксида кремния в активированной воде. Чтобы выяснить влияние активированной суспензии диоксида кремния на структуру и свойства композиционных материалов на основе цемента, были изучены физико-механические показатели исследуемых композиций. Также были проведены рентгеновский и дифференциально термический анализ затвердевшего активированного наномодифицированного цементного теста. Результаты и обсуждение. Положительная роль суспензии диоксида кремния в активированной воде была связана со снижением микронеоднородности затвердевшего цементного теста, обеспечением стабильности его физико-механических характеристик. На основании этих наблюдений был предложен механизм более эффективного включения наноразмерного диоксида кремния в процессы гидратации цемента, как за счет хемосорбции с Са(ОН)2 в твердеющей цементной пасте, так и за счет топологического эффекта локализации наночастиц в дефектах и ультрамикропустотах кристаллизующейся дисперсной системы. Заключение. Результаты показывают, что суспензии диоксида кремния в активированной воде способны сохранять свои свойства длительное время. Показаны графические зависимости, свидетельствующие об эффективности использования активированной суспензии диоксида кремния в производстве цементных композитов. Это качество позволяет получать ремонтные составы с требуемыми свойствами при проведении строительных работ разного назначения.

Бесплатно

Влияние температурно-влажностной обработки на набор прочности мелкозернистого бетона с добавкой сапонитсодержащего материала

Влияние температурно-влажностной обработки на набор прочности мелкозернистого бетона с добавкой сапонитсодержащего материала

Морозова М.В.

Статья научная

Введение. Для восстановления и развития дорожной сети Соловецких островов могут быть использованы бетонные плиты. В настоящее время для улучшения эксплуатационных характеристик дорожных плит активно внедряются составы с добавками отходов производств, в том числе микро- и наноуровня. Для Архангельской области в качестве такого материала может применятся сапонитсодержащий отход горнодобывающей промышленности. При этом одним из способов ускорения процесса набора прочности композитов является пропаривание. Однако исследования, связанные с влиянием температурно-влажностной обработки на процесс твердения композита с высокодисперсным сапонитсодержащим материалом (ССМ), ранее не был изучен. Известно, что процесс сорбции влаги высокодисперсной добавкой позволяет управлять структурообразованием при твердении бетона, улучшая его эксплуатационные характеристики. Однако в условиях повышенной влажности количественное содержание воды затворения, рассчитанное исходя из величины водопоглощения ССМ, может значительно измениться и оказать влияние на процесс набора прочности композита. Поэтому целью данной работы является изучение влияния температурно-влажностной обработки на набор прочности мелкозернистого бетона с добавкой ССМ. Установлено, что ускоренный метод твердения бетона оказывает только положительный эффект на формирование прочной и плотной структуры. Однако в случае использования в качестве добавки высокодисперсного сапонитсодержащего материала может наблюдаться и обратный эффект (снижение прочности), связанный с сорбционными свойствами и особенностями его структуры. Методы и материалы. Выделенный из оборотной воды ССМ высушивали до постоянной массы и диспергировали на планетарной шаровой мельнице. Размер частиц определяли методом измерения динамического и электрофоретического светорассеяния, а величину удельной поверхности - методом сорбции азота (теория БЭТ). Набор прочности образцов мелкозернистого бетона контрольного и опытного (с добавкой ССМ) составов осуществляли двумя способами: в нормальных условиях и ускоренным методом с помощью пропаривания. Испытания на прочность образцов-кубов размером 70x70x70 мм проводили на автоматическом испытательном прессе по ГОСТ 10180. Исследование микроструктуры образцов осуществляли методом растровой электронной микроскопии. Результаты и обсуждение. Выделенный, высушенный и измельченный сапонитсодержащий материал (в виде порошка) обладал средним размером частиц 445±40 нм и удельной поверхностью 50670±10 м2/кг. В продолжение исследований были изготовлены контрольные (МЗБ) и опытные образцы мелкозернистого бетона (МЗБссм). Количество высокодисперсной добавки вводили в бетонную смесь на основе ранее полученных результатов кинетических исследований процесса водопоглощения сапонитсодержащего материала. Определение прочностных характеристик 1-МЗБ и 1-МЗБссм, твердеющих в нормальных условиях, проводили на 28 сутки. Образцы 2-МЗБ и 2-МЗБссм спустя сутки после затворения водой помещали в пропарочную камеру. По истечении времени выдержки их постепенно охлаждали и определяли прочностные характеристики. Установлено, что ускоренный способ набора прочности мелкозернистого бетона путем пропаривания положительно действует только на контрольные образцы. Для композита с добавкой ССМ температурно-влажностная обработка оказывает противоположное действие. Так, динамика набора прочности 1-МЗБ и 1-МЗБссм имеет однотипный характер. В начальный момент времени наблюдается активный участок набора прочности, но на 7 сутки прочность при сжатии у образцов опытного состава на 40% выше, чем у контрольного. При ускоренном способе твердения в первые два часа (стадия изотермического прогрева) наблюдался активный участок повышения прочности у 2-МЗБ и 2-МЗБссм. Последующее твердение контрольных образцов имеет линейную зависимость с постепенным повышением прочности до проектной за шесть часов. Для 2-МЗБссм спустя два часа пропаривания прочность резко начинает снижаться, а спустя шесть часов - наступает видимое разрушение структуры бетона. Следовательно, продолжительное температурно-влажностное воздействие на бетон с высокодисперсной добавкой ССМ приводит к снижению прочностных характеристик образцов. Вероятнее всего, это связано с перенасыщением влагой структуры композита. Поэтому в продолжение исследований были сделаны электронные фотографии микроструктуры бетона после трехчасового выдерживания в пропарочной камере. Так, микроструктура 2-МЗБссм, в основном, представлена губчатыми частицами, а количество образовавшихся игольчатых (кристаллов тоберморита) значительно уменьшилось по сравнению с контрольным. Наблюдается также значительное образование в опытном образце пустот, которые можно отнести к дефектам структуры полученного композита.

Бесплатно

Влияние температуры на внутренний риформинг и прямое окисление метана в твердооксидных топливных элементах

Влияние температуры на внутренний риформинг и прямое окисление метана в твердооксидных топливных элементах

Байков Игорь Равильевич, Смородова Ольга Викторовна, Китаев Сергей Владимирович, Ерилин Иван Сергеевич

Статья научная

Нанотехнологии в настоящее время – основной мегапроект в науке вообще и в энергетике в частности. По мнению экспертов современного научного мира, решить планетарные проблемы энергетики можно только с помощью комплекса конвергентных NBIC-технологий. Одним из направлений нанооптимизации процессов производства энергии является использование топливных элементов. Топливные элементы – источники электрической энергии, производящие минимальное количество парниковых газов за счет высокого КПД прямого преобразования химической энергии водорода, углеводородов и других типов топлива через электрохимическую реакцию окисления. Наиболее перспективными типами топливных элементов для целей энергетики являются твердооксидные топливные элементы (ТОТЭ), их особенностями являются высокая температура работы и универсальность в используемых видах топлива. Высокая температура функционирования ТОТЭ влечет за собой как положительные, так и отрицательные аспекты, однакооднозначно выделить сколько-нибудь определенный интервал оптимальных температур для конкретного топливного элемента без проведения экспериментов крайне непросто. Обычно теоретическое описание температурного влияния на топливные элементы представляет собой описание известных фактов относительно одной или нескольких определенных конфигураций электролито-электродных систем, при этом не всегда понятно, какие из описанных свойств возможно экстраполировать на другие типы ТОТЭ с иными материалами электролита и электродов. В данной статье рассмотрено влияние температурных факторов на работу ТОТЭ с различными видами внутреннего риформинга метана, при этом полученные закономерности справедливы для любых типов систем, так как в процесс исследования не были вовлечены свойства конкретных материалов.

Бесплатно

Влияние углеродных металлсодержащих наноструктур на прочностные свойства бетонных композитов

Влияние углеродных металлсодержащих наноструктур на прочностные свойства бетонных композитов

Ахметшина Лилия Фаритовна, Кодолов Владимир Иванович, Терешкин Иван Петрович, Коротин Александр Иванович

Статья научная

В работе представлены результаты исследований влияния металл-углеродных нанокомпозитов на увеличение прочностных свойств бетонных и пенобетонных композитов. Сверхмалые количества нанокомпозита приводят к повышению прочности, зависящему от их состава.

Бесплатно

Влияние электродного потенциала на глубину проникновения питтинговой коррозии в поверхностные структуры плакированной стали

Влияние электродного потенциала на глубину проникновения питтинговой коррозии в поверхностные структуры плакированной стали

Латыпова Дина Ринатовна, Латыпов Олег Ренатович, Бугай Дмитрий Ефимович

Статья научная

В статье приводятся результаты исследования глубины проникновения питтинговой коррозии в поверхностные структуры плакированной стали в зависимости от электродного потенциала на ее поверхности. Исследования проводили на нержавеющей поверхности образцов из стали 09Г2С/08Х13, которая широко используется в строительстве металлоконструкций в нефтегазовой отрасли в условиях высокой коррозионной агрессивности технологической среды, так как она одновременно обеспечивает необходимые механические свойства и коррозионную стойкость. Показано влияние питтингообразующих компонентов коррозионной среды (ионов С1- и S2032-) на диффузию окислителей и развитие локальных процессов разрушений пассивной пленки. Отмечено, что максимальное влияние электродного потенциала на развитие питтинговой коррозии происходит в области вторичной пассивации. При этом глубина питтингов может достигать 180 мкм. Д.А.льнейшее смещение электродного потенциала поверхности способствует явлению транспассивности и приводит к появлению значительных механических напряжений в поверхностных структурах, вызывая их растрескивание. Исследование поверхностных структур позволит установить механизмы их разрушения и своевременно осуществить необходимые антикоррозионные мероприятия.

Бесплатно

Возможность публикации результатов исследований в электронных изданиях представляет значительный интерес для научного сообщества (интернет-журналу «Нанотехнологии в строительстве» 5 лет!)

Возможность публикации результатов исследований в электронных изданиях представляет значительный интерес для научного сообщества (интернет-журналу «Нанотехнологии в строительстве» 5 лет!)

Гусев Борис Владимирович

Статья научная

Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве» регулярно выходит на протяжении 5-ти лет и добился значительных успехов, признан специалистами не только в России, но и за рубежом. Издание включено в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, в систему Российского индекса научного цитирования; International standard serial numbering, Ulrich’s Periodicals Directory, Chemical Abstracts Service и другие зарубежные системы цитирования (базы данных). По данным научной электронной библиотеки импакт-фактор РИНЦ-2012 Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» находится на уровне ведущих изданий строительной отрасли (0,352). Краткие итоги становления и развития издания приведены ниже. Большое спасибо всем, кто принимал и принимает участие в работе издания!

Бесплатно

Журнал