×

Вы используете устаревший браузер Internet Explorer. Некоторые функции сайта им не поддерживаются.

Рекомендуем установить один из следующих браузеров: Firefox, Opera или Chrome.

Контактная информация

+7 961 270-60-01
ivdon@ivdon.ru

  • Методы синтеза, свойства и применения кремнезолей для получения композиционных материалов Часть I

    • Аннотация
    • pdf

    Рассмотрены примеры получения кремнезолей ионообменным способом. Проанализированы факторы данного способа, влияющие на свойства получаемых золей. Рассмотрена принципиальная технологическая схема промышленной установки по получению кремнезолей ионообменным способом. Приведены результаты исследований золь-гель перехода в кремнезолях, полученных ионообменным способом. Исследована кинетика роста коллоидных частиц кремнезолей, полученных из растворов поликремневой кислоты. Показана зависимость кинетики роста коллоидных частиц из растворов поликремневой кислоты от температуры и от начального значения pH золя. Показана зависимость времени гелеобразования от размеров коллоидных частиц в золе, от температуры, концентрации и pH. Установлено влияние состава жидкой фазы на устойчивость кремнезолей. Проанализировано влияние характеристик кремнезоля на свойства получаемых ксерогелей. Проведен анализ возможностей практического применение кремнезоля в качестве связующего при получении термостойких теплозащитных композиционных материалов.

    Ключевые слова: кремнезоль, ионный обмен, золь-гель технология, устойчивость золей, ксерогели, композиционные материалы

    01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика

  • Методы синтеза, свойства и применения кремнезолей для получения композиционных материалов Часть II

    • Аннотация
    • pdf

    Рассмотрены примеры получения кремнезолей ионообменным способом. Проанализированы факторы данного способа, влияющие на свойства получаемых золей. Рассмотрена принципиальная технологическая схема промышленной установки по получению кремнезолей ионообменным способом. Приведены результаты исследований золь-гель перехода в кремнезолях, полученных ионообменным способом. Исследована кинетика роста коллоидных частиц кремнезолей, полученных из растворов поликремневой кислоты. Показана зависимость кинетики роста коллоидных частиц из растворов поликремневой кислоты от температуры и от начального значения pH золя. Показана зависимость времени гелеобразования от размеров коллоидных частиц в золе, от температуры, концентрации и pH. Установлено влияние состава жидкой фазы на устойчивость кремнезолей. Проанализировано влияние характеристик кремнезоля на свойства получаемых ксерогелей. Проведен анализ возможностей практического применение кремнезоля в качестве связующего при получении термостойких теплозащитных композиционных материалов.

    Ключевые слова: кремнезоль, ионный обмен, золь-гель технология, устойчивость золей, ксерогели, композиционные материалы

    01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика

  • Самосогласованная модель золь-гель процесса формирования пленок на подложках при гомогенном осаждении частиц гидротированных оксидов

    • Аннотация
    • pdf

    В настоявшей статье проведен анализа закономерностей осаждения твердых коллоидных частиц гидратированных оксидов металлов на поверхности различных подложек. Предложены две модели протекания этого процесса. Предложенная α-модель представляет собой процесс непрерывного зарождения центров взаимодействия, в случайных точках свободной поверхности в течение всего процесса. Предложенная β-модель представляет предусматривает мгновенное зарождение этих центров, когда они хаотически распределены по всей поверхности подложки. На основе предложенных моделей рассчитаны средние значения следующих величин: толщины пленки геля; ее шероховатость и удельной площадь поверхности. Проведенные в статье расчеты показали, что эти параметры являются универсальными функциями от степени заполнения поверхности и не зависят от конкретной модели механизма процесса.

    Ключевые слова: моделирование, гомогенное осаждение, получение тонких пленок, сорбенты, катализаторы, термостойкие композиты

    01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

  • Очистка сточных вод с использованием матрично-изолированных нанокомпозиционных флокулянтов-коагулянтов

    • Аннотация
    • pdf

    Данная работа относится к технологии неорганических веществ. Она может быть использована при получении алюмокремниевых и железокремниевых флокулянтов-коагулянтов. С их помощью предложены методы обработки сточных вод промышленных предприятий, а также ливневых вод, содержащих нефтепродукты. В данной работе представлены конкретные примеры результаты исследований по очистке природных, производственных и нефтесодержащих сточных вод с использованием новых нанокомпозиционных алюмокремниевых и железокремниевых флокулянтов-коагулянтов АКФК и ЖКФК, полученных по новой технологии. Авторами разработана и запатентована технология получения флокулянтов-коагулянтов данного типа в твердом виде. Для получения таких композиционных материалов использован методов матричной изоляции действующих активных компонентов. Дана оценка эффективности действия коагулянтов-флокулянтов АКФК и ЖКФК на модельных и реальных природных и промышленных сточных водах. Произведено сравнение новых композиционных материалов с широко применяемыми для этих целей известными аналогами, коагулянтами - сульфатом алюминия и железным купоросом. С их помощью испытаны методы обработки сточных вод промышленных предприятий, а также ливневых вод, содержащих нефтепродукты. Дана оценка эффективности действия коагулянтов-флокулянтов АКФК и ЖКФК на реальных промышленных сточных водах.

    Ключевые слова: композиционные флокулянты-коагулянты, реагентная очистка воды, матричная изоляция, сточные воды, АКФК, ЖКФК

    01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика

  • Гомогенное осаждение гидратированного оксида и его применение для получения композиционных материалов

    • Аннотация
    • pdf

    В статье представлены результаты исследований процесса гомогенного осаждения гидратированного оксида алюминия. Рассмотрены варианты осуществления этого процесса. В качестве наиболее удобного варианта реализации этого процесса предложено осаждение гидратированного оксида алюминия из его солей с использованием вспомогательных вещества. В качестве таких вспомогательных веществ предложено использовать мочевину - карбамид. Гидролиз карбамида протекает медленно даже при нагревании, что позволяет проводить процесс гомогенного осаждения в наиболее мягких условиях. Показано, что процесс гидролитического осаждения в системе соль алюминия - карбамид протекает по диссоциативному механизму SN1. Для SN1 характерен двухступенчатый механизм, в котором первой ступенью является медленная мономолекулярная гидролитическая диссоциация, а за ней следует быстрая реакция координации со вторым реагентом. Для определения характера взаимодействия соли алюминия со щелочными агентами были проведены эксперименты по потенциометрическому титрованию соли алюминия растворами аммиака и едкого натра в присутствии различного количества хлорида аммония и мочевины. При титровании раствором едкого натра процесс идет до образования алюмината натрия, при титровании раствором аммиака образуется осадок гидратированного оксида алюминия. Добавление солей аммония смещает равновесие реакции гидролиза в сторону образования гидроксида алюминия. Наличие мочевины практически не влияет на протекание процесса осаждения. Для определения однородности сформировавшегося осадка применяли метод рассеяния лазерного излучения. Для этих целей была создана специальная установка, позволяющая просканировать капилляр через сфокусированный лазерный луч. Показана однородность формирующегося осадка гидратированного оксида алюминия. Были проведены исследования по применению гомогенно осажденного гидроксида алюминия в качестве связующего в легковесных волокнистых огнеупорных материалах. Процесс осаждения частиц гидроксида алюминия протекает, прежде всего, на волокнах наполнителя, покрывая их тонкой пленкой. Получающаяся пленка выступает в роли склеивающего агента. После сушки и прокалки осажденный тонкой пленкой гель становится твердым веществом, связывающим волокна в единый монолит. Получаемые материалы имеют развитую удельную поверхность и пористость.

    Ключевые слова: гомогенное осаждение, гидратированный оксид алюминия, композиционные материалы, карбамид

    01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика

  • Использование потока электрически заряженных твердых частиц для изготовления трековых мембран

    Настоящая работа посвящена описанию новой технологии, которое относится к способу изготовления трековых мембран путем проникновения рабочего вещества внутрь матрицы, и его прохождения сквозь матрицу полимерного материала. Рабочее вещество взаимодействует с матрицей в виде высокоскоростного потока твердых частиц. Предложен способ обработки тонкопленочных материалов с потоком электрически заряжаться твердых частиц. Твердые частицы заряжаются в электрическом поле, создаваемом между двумя противоположно заряженными электродами. Один из электродов выполнен в виде сетки, которая является проницаемой для твердых частиц. Этот электрод использовали для ускорения частиц, проходящих в направлении тонкопленочного материала, расположенный над этим электродом. Другой электрод имеет непрерывную поверхность и используется в качестве зарядного электрода. Напряженность электрического поля регулируется до величины, необходимой для выполнения условий обработки. Частицы либо могут быть импрегнированы в обрабатываемый материал или могут проходить через него, образуя таким образом фильтры, трековые мембраны для газов, жидкостей и тому подобного.

    Ключевые слова: изготовление мембран; трековые мембраны; электрически заряженные твердые частицы; электрическое поле

    01.04.07 - Физика конденсированного состояния

  • Вариант реализации управляемого термоядерного синтеза в нестационарных условиях

    В настоящей работе предложентопливный цикл и принципиальная схема реактора для проведения процесса термоядерного синтеза с использованием потока дейтронов и газообразной мишени из дейтерированного диборана (B2D6). Рассмотрено два режима работы реактора. Проведенные расчеты показали принципиальную возможность для предложенного топливногоцикла, в котором также возможно использование других летучих боранов. Данный тип реактора и использованных процессов имеют положительный энергетический баланс - 9.26 МэВ на один дейтрон потока. Также в этом процессе генерируется изотоп гелия (3He), который является ценным продуктом и может использоваться в других типах термоядерных реакторов. Для поглощения избыточных нейтронов предложено использовать раствор борной кислоты, содержащей природную смесь изотопов бора. При этом будет происходить образование бората лития.

    Ключевые слова: термоядерный синтез, поток дейтронов, газообразная мишень, дейтерированные бораны

    01.04.16 - Физика атомного ядра и элементарных частиц

  • Основные подходы к моделированию процессов отверждения в нанодисперсных силикатных системах Часть III

    В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближение для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и, содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и, содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния, состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема, с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано, количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода, были рассмотрены различные подходы.

    Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега

    01.04.07 - Физика конденсированного состояния

  • Процессы извлечения неопентилгликоля из водно-органических систем Часть II

    Приведены результаты исследования растворимости поликомпонентных водно-органических систем, содержащих неопентилгликоль, формиат натрия и органические растворители. На основании полученных диаграмм растворимости определены температурно-концентрационные параметры процессов экстракции и кристаллизации неопентилгликоля и формиата натрия, теоретически обоснованы технологические схемы процессов и проведен укрупненный лабораторный эксперимент.

    Ключевые слова: неопентилгликоль, водно-органические системы, диаграммы растворимости, экстракция, кристаллизация

    02.00.04 - Физическая химия , 05.17.01 - Технология неорганических веществ

  • Основные подходы к моделированию процессов отверждения в нанодисперсных силикатных системах Часть I

    В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближение для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и, содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и, содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния, состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема, с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано, количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода, были рассмотрены различные подходы.

    Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега

    01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ

  • Synthesis of sodium and potassium alkoxides using electrochemical methods

    Настоящая работа посвящена разработке методов синтеза алкоксидов щелочных металлов. Основными факторами, определяющим скорость взаимодействия натрия со спиртами, является площадь поверхности контакта твердой и жидкой фаз и сила соответствующего спирта, как кислоты. Была изучена зависимость скорости взаимодействия металлического натрия с различными спиртами от их константы кислотной диссоциации pKa. Для замедления скорости взаимодействия натрия и калия со спиртами, были использованы их амальгамы. Амальгамы получали методом электролиза раствора гидроксида натрия и калия. Процесс взаимодействия амальгамы щелочных металлов, протекает достаточно спокойно, даже в случае использования метилового спирта и амальгамы калия. Технологическая схема включает три стадии: электролиз раствора гидроксида на обычном электролизере с проточным ртутным катодом; анодное растворение амальгамы в спиртовом растворе и выделение алкоксидов натрия или калия. Предложенный метод позволяет осуществлять синтез алкоксидов натрия и калия в мягких, регулируемых условиях.

    Ключевые слова: синтез алкоксидов, алкоксиды натрия, алкоксиды калия, электрохимический метод синтеза

    02.00.04 - Физическая химия

  • Основные подходы к моделированию процессов отверждения в нанодисперсных силикатных системах Часть II

    В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближение для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и, содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и, содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния, состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема, с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано, количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода, были рассмотрены различные подходы.

    Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега

    01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ

  • Процессы извлечения неопентилгликоля из водно-органических систем Часть I

    Приведены результаты исследования растворимости поликомпонентных водно-органических систем, содержащих неопентилгликоль, формиат натрия и органические растворители. На основании полученных диаграмм растворимости определены температурно-концентрационные параметры процессов экстракции и кристаллизации неопентилгликоля и формиата натрия, теоретически обоснованы технологические схемы процессов и проведен укрупненный лабораторный эксперимент.

    Ключевые слова: неопентилгликоль, водно-органические системы, диаграммы растворимости, экстракция, кристаллизация

    02.00.04 - Физическая химия , 05.17.01 - Технология неорганических веществ

  • Нанокомпозитные органоминеральные гибридные материалы

    В данной статье рассмотрена природа органоминеральных гибридных нанокомпозитов. Перспективными направлениями в области органоминеральных гибридных нанокомпозиционных материалов станут методы синтеза мультикомпонентных материалов, а также типа «сетка в сетке» и «гость-хозяин». Фундаментальной проблемой химии и физики нанокомпозитов остается зависимость «структура-свойство». Решение этой проблемы позволит перейти от исследований материалов к их целенаправленному проектированию.

    Ключевые слова: нанокомпозиты, золь-гель технология, синтез, наночастицы.

    05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

  • Жидкое стекло и водные растворы силикатов, как перспективная основа технологических процессов получения новых нанокомпозиционных материалов

    Рассмотрены свойства водорастворимых высокомодульных силикатных систем: на основе полисиликатов щелочных металлов, называемых жидкими стеклами и цепочки их превращений из низших олигомеров в высшие, с последующим образованием коллоидных растворов - кремнезолей. Проанализированы методы получения, свойства и применение водорастворимых высокомодульных силикатных систем. Показаны возможности их использования в качестве связующего и модифицирующих добавок для получения различных наноструктурированных композиционных материалов. Представлены примеры перспективных направлений применения жидкого стекла и водных растворов высокомодульных силикатов в строительстве и промышленности. В частности показаны возможности применения жидкого стекла и водных растворов силикатов при производстве наноструктурированного силикатного полимербетона. В ракетно-космической технике для изготовления водоразрушаемых оправок, применяемых при изготовлении корпусов ракетных твердотопливных двигателей и емкостей высокого давления типа «кокон» из композиционных материалов методом намотки. Рассмотрено применение золей для получения неорганических нанокомпозитов, керамики и монолитных блоков из оксида кремния, которые могут использоваться в различных областях современной техники. Показаны возможности применения кремнезолей в качестве связующего для получения ультралегковесных огнеупорных теплозащитных материалов, применяемых для защиты оборудования от высокотемпературных воздействий. Предложены направления развития производства новых кислотостойких материалов и футеровок, для защиты химического оборудования, узлов и деталей, работающих в коррозионно активных средах.

    Ключевые слова: Ключевые слова: жидкое стекло, силикатный полимербетон, добавки, силикаты органических оснований, тетрафурфурилоксисилан, фурфуриловый спирт, наноструктура, композиционные материалы, водорастворимые силикаты, кремнезоль, золь-гель переход, отверждение, кс

    05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов