Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 903
Изобретения ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Часть III
Статья научная
Введение. Высокие технологии поражают воображение людей, демонстрируя все новые и новые достижения (материалы, способы, системы, технологии, устройства и др.), кардинально меняющие окружающий мир. Это, прежде всего, можно отнести к изобретениям ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Основная часть. В статье проводится в реферативной форме обзор изобретений. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. На- пример, изобретение «Композиционный материал с ориентированными углеродными нанотрубками» относится к области композиционных материалов, состоящих из полимерной матрицы и наполнителя, в роли которого выступают углеродные нанотрубки. Технический результат заключается в повышении прочности композиционного материала на разрыв за счет формирования в полимерной матрице структуры ориентированных углеродных нанотрубок с помощью однородного постоянного электрического поля, разрушающего агломераты наполнителя. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения порошка, содержащего нанокристаллический кубический карбид вольфрама; способ изготовления пористых графеновых мембран; антидинатронное покрытие на основе полимерной матрицы с включением углеродных нанотрубок и способ его получения; способ определения положения полиэтиленового газопровода и мест возможных несанкционированных врезок; способ получения бифазной термоэлектрической керамики; электронно-лучевая система объемного (3d) радиационного наномодифицирования материалов и изделий; микроскопиче- ский метод анализа кожуры фрукта и листа для распознавания трифлуралина с помощью нанокомпозита Ag-цитрата/GQDs, стабилизированного на гибкой подложке: новая платформа для электроанализа гербецидов с применением технологии прямого экспонирования наночернил и др. Заключение. Одна из актуальных задач экономики любой страны – повышение конкурентоспособности промышленности за счет ее технологического переоснащения. И в этом направлении главным объектом внимания со стороны государства и компаний становятся люди или предприятия, чья основная работа связана с изобретением и внедрением новых технологий.
Бесплатно
Изобретения ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Часть IV
Статья научная
Введение. Высокие технологии поражают воображение людей, демонстрируя все новые и новые достижения (материалы, способы, системы, технологии, устройства и др.), кардинально меняющие окружающий мир. Это, прежде всего, можно отнести к изобретениям ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Основная часть. В статье проводится в реферативной форме обзор изобретений ученых, инженеров и специалистов из разных стран: России, США, Китая, Белоруссии, Великобритании, Вьетнама, Дании, Кыргызской Республики. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. Например, изобретение «Способ модифицирования бетона комплексной добавкой, включающей гидротермальные наночастицы SiO2 и многослойные углеродные нанотрубки» относится к способам модифицирования бетона вводом комбинации наночастиц с высокой удельной поверхностью в бетонную смесь и может найти применение при изготовлении сборных и монолитных изделий и конструкций зданий и сооружений различного назначения. Наномодифицирование бетона заявленным способом позволяет достичь повышения механических характеристик бетона: прочности при сжатии (25–77% в возрасте 28 сут) и прочности при изгибе, прочности при осевом растяжении, модулей Юнга и сдвига, плотности (до 10%), ускорения твердения в раннем возрасте и скорости набора прочности, снижения водопоглощения и улучшения показателей поровой структуры – показателя размеров пор и показателя однородности дифференциального размера пор, снижения общей капиллярной пористости, повышения морозостойкости. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения поликристаллических алмазных пленок; материалы с фазовым переходом для строительства; обзор нанои микрокапсулирования, солнечный коллектор транспирационного типа; способ получения состава для антимикробного покрытия на основе ассоциатов нанокристаллов сульфида серебра с молекулами метиленового голубого; широкополосное электромагнитное поглощающее покрытие; способ производства сухих строительных смесей; самоорганизующиеся наноструктуры и разделительные мембраны, включающие аквапориновые водные каналы, и способы их получения и применения; способ получения нанокристаллического диоксида титана со структурой анатаз и др. Заключение. Одна из актуальных задач экономики любой страны – повышение конкурентоспособности промышленности за счет ее технологического переоснащения. И в этом направлении главным объектом внимания со стороны государства и компаний становятся люди или предприятия, чья основная работа связана с изобретением и внедрением новых технологий.
Бесплатно
Изобретения ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Часть V
Статья научная
Введение. Высокие технологии поражают воображение людей, демонстрируя все новые и новые достижения (материалы, способы, системы, технологии, устройства и др.), кардинально меняющие окружающий мир. Это, прежде всего, можно отнести к изобретениям ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Основная часть. В статье в реферативной форме проводится обзор изобретений ученых, инженеров и специалистов из разных стран: России, США, Китая, Белоруссии, Италии. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. Например, изобретение «Защитное покрытие и способ его нанесения» относится к области защиты металлов от коррозии. Для получения защитного покрытия на поверхность нелегированной стали наносят композицию, содержащую индустриальное масло с порошком модифицированного фосфором медьуглеродного нанокомпозита, и подвергают термохимической активации путем нагрева в течение 20 мин при температуре 100–200°С. В ходе образования покрытия формируются прочные донорно-акцепторные связи атомов железа с фосфором, находящимся в составе медьуглеродного нанокомпозита. В ходе экспериментов было установлено, что нагревание образцов с покрытием из масла с добавлением модифицированного фосфором медьуглеродного нанокомпозита до 100–200°С повышает химическую активность нанокомпозита, в результате чего на поверхности образуется защитное покрытие, снижающее скорость коррозии в зависимости от концентрации модифицированного металлуглеродного нанокомпозита на 70–95%. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения наноструктурированной поверхности металлической заготовки лазерной обработкой, устройство получения нанодисперсных оксидов металлов, способ получения наноструктурного композиционного материала на основе алюминия, способ модификации поверхностей пластин паяного пластинчатого теплообменника и др. Заключение. Одна из актуальных задач экономики любой страны – повышение конкурентоспособности промышленности за счет ее технологического переоснащения. И в этом направлении главным объектом внимания со стороны государства и компаний становятся люди или предприятия, чья основная работа связана с изобретением и внедрением новых технологий
Бесплатно
Изобретения ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Часть VI
Статья научная
Введение. Высокие технологии поражают воображение людей, демонстрируя все новые и новые достижения (материалы, способы, системы, технологии, устройства и др.), кардинально меняющие окружающий мир. Это, прежде всего, можно отнести к изобретениям ученых, инженеров и специалистов из разных стран в области нанотехнологий. Основная часть. В статье в реферативной форме проводится обзор изобретений ученых, инженеров и специалистов из разных стран: России, США, Китая, Казахстана, Швеции. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. Например, изобретение «Способ получения полимерно-композитного материала и композитная арматура» относится к области строительных материалов и предназначено для армирования строительных конструкций, позволяя получить усиленную напряженную композитную арматуру, обладающую улучшенными физико-механическими характеристиками, повышенной стойкостью к агрессивным средам. Способ получения полимерно-композитного материала представляет собой многоэтапное изготовление коллоидного раствора на базе эпоксидной смолы с добавлением углеродных нанотрубок с применением нагрева и ультразвукового воздействия. Введение модификаторов (наполнителей) в полимерную матрицу в определенном соотношении, ориентация наполнителей позволяют создать усиленный к механическим нагрузкам полимер с повышенной стойкостью к агрессивным средам (кислотостойкость и щелочестойкость). Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения биоцидной суспензии для покрытия обоев и настенных покрытий, способ аэрозольного распыления наночастиц в постоянном электрическом поле, способ получения аморфного наноструктурированного алмазоподобного покрытия, полимерная композиционная теплопроводная паста с нановолокнистым модификатором, установка для электроимпульсного управляемого получения наночастиц токопроводящих материалов и др. Заключение. Одна из актуальных задач экономики любой страны - повышение конкурентоспособности промышленности за счет ее технологического переоснащения. И в этом направлении главным объектом внимания со стороны государства и компаний становятся люди или предприятия, чья основная работа связана с изобретением и внедрением новых технологий.
Бесплатно
Статья научная
В реферативной форме проводится обзор изобретений. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищнокоммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Например, изобретение «Способ получения нанопорошка карбида титана» относится к неорганической химии и нанотехнологии и может быть использовано для получения износостойких абразивных материалов, высокотемпературных керамических материалов и покрытий, высокопрочных композиционных материалов. Технический результат изобретения выражается в получении нанопорошка TiC в свободно-насыпном состоянии в виде частиц со средним размером менее 30 нм, в получении нанопорошка карбида титана с регулируемым соотношением титана и углерода и расширении тем самым технологических возможностей способа и области его применения. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ получения смеси микро- и наночастиц бинарных сплавов, гидрокаталитические процессы переработки тяжелых нефтяных фракций с использованием перспективных наноразмерных катализаторов, способ получения оксида графена, способ снижения электризации жидких углеводородов при обращении с ними, способ получения композиционного материала бор-углерод, моделирование работы статического смесителя (нефть-вода) для обессоливания нефти и опытно-промышленное испытание, способ хроматографического разделения однослойных углеродных нанотрубок по хиральности и др.
Бесплатно
Статья научная
В реферативной форме проводится обзор изобретений. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищнокоммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Например, изобретение «Способ получения металл-полимерных нанокомпозиционных материалов с наночастицами металлов» относится к способу получения полимерных изделий с наночастицами серебра или меди, предназначенных для широкого применения в различных отраслях науки и техники, а также в качестве антибактериального материала. Изобретение обеспечивает экологически чистый и безреагентный способ получения полимерных изделий с наночастицами металла размером от 5 до 15 нм при расширении круга полимеров - полукристаллическими и аморфными стеклообразными. Изобретение «Эксфолиированный полиуретановый нанокомпозит с полифторалкильными группами» относится к области создания композиционных и нанокомпозиционных материалов и может быть использовано для разработки материалов, применяемых в полимерной индустрии, в частности, для изготовления монолитных спортивных, гидроизоляционных и кровельных покрытий, строительных герметиков и изделий триботехнического назначения...
Бесплатно
Статья научная
В статье проводится в реферативной форме обзор изобретений. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. Например, изобретение «Сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого полимербетона, модифицированного микрокремнеземом» относится к строительной отрасли и может найти применение при изготовлении наномодифицированных бетонов на основе потенциально реакционноспособных крупного и/или мелкого заполнителя для транспортного, промышленного и гражданского строительства. Модифицирование структуры цементного камня посредством микросилики из отходов кремниевого производства и дисперсии акриловой позволит интенсифицировать гидратацию вяжущего, сократить расход цемента и повысить прочностные характеристики конечного продукта, по сравнению с традиционными бетонными смесями...
Бесплатно
Статья научная
В статье проводится в реферативной форме обзор изобретений. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. Например, изобретение «Теплоизоляционный материал на основе аэрогеля» может быть использовано для получения теплоизоляционных материалов широкого применения. Требуемый технический результат, заключающийся в улучшении теплоизоляционных свойств материала в широком диапазоне температур, повышении поглощающих свойств электромагнитного излучения в области ИК-спектра, повышении механической прочности и гибкости, а также снижении осыпаемости, достигается в материале на основе аэрогеля, содержащем волокнистую подложку плотностью 0,001-0,1 г/см3, состоящую из кремнеземных и/или стеклянных, и/или базальтовых волокон диаметром 0,1-5 мкм, которую пропитывают аэрогелем, полученным на основе диоксида кремния из алкоксисилана с внесением гелирующего агента и с проведением последующей сверхкритической сушки. Введение наноматериалов придает дополнительный армирующий эффект, что увеличивает механическую прочность конечного материала и значительно снижает осыпаемость аэрогеля. Конечный материал может быть снабжен дополнительным слоем волокнистой подложки для повышения его виброустойчивости. Это особенно актуально при использовании предлагаемого материала для гражданского и промышленного строительства в сейсмоактивных зонах, а также в авиа- и ракетостроении. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ защиты для электрических соединителей с помощью нанопокрытия, способ получения наноразмерных оксидных металлических добавок, сырьевая смесь для изготовления мелкозернистого полимербетона, модифицированного микрокремнеземом, установка для синтеза углеродсодержащих наноматериалов, способ получения наночастиц серебра, способ получения нанокристаллического кубического карбида вольфрама, композиция с углеродными нанотрубками для получения углеродной заготовки для высокоплотной sic/c/si керамики, композиционная мембрана для осушения природных и технологических газовых смесей на основе оксида графена, интеркалированного гидроксилированными производными фуллеренов, композиции, содержащие нанометрическую медь, углеродкерамический волокнисто-армированный композиционный материал и способ его получения, способ получения наночастиц оксида алюминия и др.
Бесплатно
Статья научная
В статье проводится в реферативной форме обзор изобретений. Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют при их внедрении добиться значительного эффекта в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики. Например, изобретение «Способ производства сухих строительных смесей» относится к производству строительных материалов, конкретнее к производству сухих строительных смесей (ССС) методом совместной механоактивации цемента и доломита, с последующей модификацией сухих строительных смесей углеродными наноструктурами (УНТ). Техническим результатом данного способа смешения УНТ с основным компонентом сухих строительных смесей - цементом - удалось достичь использования микроскопических (0.005%) количеств УНТ в составе ССС. Тем самым удалось добиться снижения производственной себестоимости получаемой смеси. Более того, благодаря повышению прочности, более быстрому твердению материалов появляется возможность сократить их расход, что является дополнительным фактором снижения производственной себестоимости смесей. Результаты, полученные после применения механоактивации базовых компонентов смесей, отличались практически по всем показателям от смесей, приготовленных при простом перемешивании. Увеличились на 10-15% значения прочности на сжатие и на изгиб, адгезионная прочность. Также при увеличении прочностных характеристик уменьшился такой важный показатель для ССС, как воздухопроницаемость. Уменьшение общего объема пор в плотной структуре цементной матрицы резко снизило скорость диффузии влаги. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ лазерной наплавки металлических покрытий, смесь для нанесения финишного асфальтного покрытия, высокорегенированное асфальтное покрытие (РАП), устройство для нанесения наночастиц оксидов металлов на металлическую поверхность при нормальных условиях, многофункциональная наноструктурированная добавка к покрытиям, экспериментальная оценка цементного раствора с использованием нанооксидных соединений, состав для устройства конструктивных слоев дорожных покрытий, способ получения композитных пленок, состоящих из нановолокон, нанопроектирование строительных материалов при помощи моделирования молекулярной динамики, литая и самоуплотняющаяся бетонная смесь для производства монолитного бетона и сборных изделий из железобетона, способ получения фотокатализатора на основе нанотубулярного диоксида титана и др.
Бесплатно
Интегральные показатели качества отработанного бетона для вторичного использования
Статья научная
Введение. Отработанный бетон является одним из основных многотоннажных строительных отходов, рециклинг которого перспективен с точки зрения рационального природопользования, связанного с сокращением потребления природных ресурсов. Однако широкое внедрение отработанного бетона сдерживается с одной стороны многообразием составов и структуры утилизируемого лома, с другой – отсутствием количественных критериев, позволяющих выбрать наиболее рациональное направление его использования (компонента вяжущего, крупного и мелкого заполнителя, тонкодисперсного наполнителя и пр.). Методы и материалы. В исследованиях на примере опытных порошков, которые были изготовлены методом механического помола из бетонного лома внутренних стеновых панелей и плит перекрытия (тяжелый бетон) и наружных стеновых панелей (легкий бетон) пятиэтажного жилого панельного дома 1979 года постройки в поселке Обозерский Архангельской области, показана возможность выбора оптимального вторичного использования фракций отработанного бетона, отличающихся остаточной прочностью на сжатие. В качестве критериев оптимизации применялись показатели остаточной прочности, размолоспособность и контракция минеральных порошков. Результаты и обсуждение. Показана применимость математической модели расчета величины коэффициента размолоспособности сырьевого материала. Предложен критерий для подбора помольного оборудования, применение которого позволит получать порошки с развитой активной поверхностью. Заключение. Порошки из фракции отработанного легкого бетона с низкими прочностными характеристиками и размолоспособностью, полученные методом механического помола до значения удельной поверхности, сравнимой с данным показателем применяемого портландцемента, и имеющие более высокое значение контракции, рационально использовать в качестве компонента композиционного вяжущего. Фракции бетонного лома, характеризующиеся повышенными размолоспособностью и прочностными характеристиками, оптимально использовать для приготовления щебеночного заполнителя в технологическом процессе получения бетонного композита.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В результате деятельности промышленности в атмосферу выбрасывается большое количество загрязняющих веществ, оказывающих негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Разработка принципов устойчивого проектирования строительных площадок требует проработки алгоритмов, методик оценки и мониторинга экологической ситуации на строительной площадке. Анализ работ в области экологического мониторинга загрязнения атмосферы вредными веществами показал, что в условиях загрязнения атмосферы важное значение имеет скорость и достоверность получаемой информации. Рассмотрим применение интеллектуальной системы экологического мониторинга на примере г. Салават Республики Башкортостан. В статье рассмотрен пример непрерывного экомониторинга с использованием трех автоматических станций контроля загрязнения атмосферного воздуха для мониторинга атмосферного воздуха жилой зоны. Методы и материалы. Предложена интеллектуальная система экомониторинга, способная дать оценку состояния воздушного бассейна промышленного города, идентифицировать источники повышенной загрязнённости воздуха, обработать информацию с помощью искусственной нейронной сети в онлайн-режиме, формировать управляющие воздействия на источники повышенного загрязнения воздуха и рекомендации предприятиям по оптимизации режима работы для предотвращения превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ.
Бесплатно
Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве» - лауреат национального конкурса «Строймастер-2011»
Статья обзорная
Профессионализм, развитие, престиж, признание, победа - именно с такими словами ассоциировалась церемония награж- дения лауреатов первого этапа Националь- ного конкурса профессиональных строителей «Строймастер-2011», которая состоялась 1 ав- густа 2011 года в актовом зале Торгово-про- мышленной палаты Российской Федерации.
Бесплатно
Интернет-журнал «Нанотехнологии в строительстве»: итоги 2013 года
Другой
В конце года уходящего принято подводить итого того, что сделано. 2013 год был насыщен яркими и содержательными событиями в развитии Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве». Кратко остановлюсь на основных из них.
Бесплатно
Использование нанодобавок в поливинилхлоридных композициях строительного назначения
Статья научная
Одним из наиболее распространенных полимеров является поливинилхлорид (ПВХ), который занимает третье после полиэтилена и полипропилена место в мире по объему производства. Высокий спрос на ПВХ обусловлен возможностью его модификации и получения широкого ассортимента материалов и изделий с улучшенными свойствами, а также экономически выгодным соотношением цена - производительность, доступности сырья, сбережением природных ресурсов. Наряду со многими достоинствами ПВХ обладает серьезным недостатком - аномально низкой стабильностью. Наблюдаемое тепловое старение ПВХ начинается уже при 100оС, особенно интенсивно полимер разлагается при переработке в интервалах 160-180оС. Поэтому для получения высококачественных изделий на основе ПВХ необходима эффективная стабилизация полимера, обеспечивающая высокую технологичность при переработке и длительную эксплуатацию без ухудшения потребительских свойств. Действенным способом повышения эффективности стабилизатора является добавление доступных, хорошо известных вторичных стабилизаторов, действующих по различным механизмам, а именно: дипентаэритрита (ДПЭТ), функционирующего как акцептор HCI, и фосфита НФ, ингибирующего термическую деструкцию ПВХ взаимодействием с нестабильными карбонилаллильными группировками. В работе приведены результаты разработки состава комплексного стабилизатора, содержащего кроме термостабилизатора и смазки также нанодобавки, представляющие собой вторичные стабилизаторы дипентаэритрит и фосфит НФ. Проведено исследование влияния нанодобавок на технологические свойства ПВХ-материалов. Показано, что вторичные стабилизаторы значительно повышают эффективность многофункционального стабилизатора в обеспечении термостабильности и цветостойкости ПВХ-композиций строительного назначения. Приведены результаты испытания многофункционального стабилизатора, содержащего нанодобавки в дозировке 0,02 мас.ч. - фосфита НФ, 0,03 мас.ч - ДПЭТ на 100 мас.ч. ПВХ, в ПВХ-рецептурах верхнего и промежуточного слоев линолеума, а также многослойного линолеума. Установлено, что использование комплексного стабилизатора в рецептурах ПВХ-пленок способствует улучшению эксплуатационных характеристик готового продукта - многослойного поливинилхлоридного линолеума, а именно способствует снижению удельного поверхностного электрического сопротивления, абсолютной остаточной деформации, истираемости и изменения линейных размеров.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследования процесса образования микроструктур, точечных и про- тяженных дефектов в гамма-облученном полупроводнике - монокристаллическом кремнии с ис- пользованием ультразвукового метода. Выявлена его стадийность в зависимости от дозы излучения и времени выдержки. Обнаружена миграция микроструктур, радиационных дефектов на наиболее интенсивной стадии деформационного упрочнения кристалла после прекращения действия радиа- ции. Показано, что миграция вызывает аномальные изменения внутреннего трения (Q-1) и спектра акустической эмиссии. Впервые установлено возникновение акустического сигнала в данном ма- териале. Проанализированы механизмы возникновения нестабильных наноструктур, природы их радиационной и временной динамики, возможность использования появления акустоэмиссионного сигнала в облученном кремнии для настройки дефектоскопов для строительной техники.
Бесплатно
Исследование армированных облегченных тампонажных материалов
Статья научная
Практика строительства нефтяных скважин показывает, что применение традиционных тампонажных материалов не всегда обеспечивает необходимое качество крепления скважин при повышении требований к охране недр. Это относится к таким сложным геологическим условиям, как чередование интервалов с различными пластовыми давлениями, наличие горизонтов с низкими градиентами давлений гидроразрыва пластов, большие отходы от вертикали и т.д. Основными проблемами при креплении скважин в таких условиях являются: поглощение тампонажных растворов, недоподъем цементного раствора до проектной высоты, недостаточно качественное разобщение пластов и возникновение вследствие этого межпластовых перетоков. Высокое качество крепления скважин будет обеспечиваться только при надежном контакте цементного камня с ограничивающими его поверхностями (обсадная колонна и горная порода), поэтому применение расширяющихся тампонажных материалов при цементировании является общепризнанным [1, 2]. При этом очевидно, что их применение не даст положительных результатов в интервалах с толстой глинистой коркой или интервалах каверн, т.е. там, где пространство для расширения больше, чем величина самого расширения. В то же время весьма сложна задача качественного цементирования в пластах с аномально низким пластовым давлением или с низким градиентом гидроразрыва, решением которой является применение облегченных цементов, которые при твердении практически не расширяются. Это связано с тем, что облегченные тампонажные растворы обычно получают увеличением содержания жидкости затворения в растворе, в результате чего увеличивается расстояние между кристаллогидратами - продуктами твердения цемента, приводящее к снижению кристаллизационного давления расширяющих добавок на пространственный каркас цементного камня [3, 4]. Кроме того, такие работы, как вторичное вскрытие пласта (перфорация), освоение скважины и гидроразрыв пласта создают большие динамические нагрузки на цементный камень, которые ведут к его разрушению. При этом цементное кольцо может быть полностью разрушено, что часто приводит к преждевременному обводнению скважин, и компании несут дополнительные расходы. В этой связи, необходимо совершенствовать рецептуры тампонажных цементов с целью улучшения свойств камня по отношению к высоким динамическим нагрузкам. Таким образом, актуальной является задача получения облегченных расширяющихся тампонажных цементов с улучшенными технологическими свойствами.
Бесплатно
Исследование влияния добавок на биодеградацию ПВХ-материалов
Статья научная
Современные условия эксплуатации поливинилхлоридных (ПВХ) материалов предъявляют повышенные требования к используемым добавкам. Интенсификация процессов переработки и расширение областей применения ПВХ, а также обеспечение большого разнообразия его эксплуатационных характеристик связаны в значительной мере с успешным решением проблемы создания эффективных пластификаторов. Поэтому при разработке рецептур ПВХ-пластикатов большое значение имеет подбор и получение пластификаторов, отвечающих современным повышенным требованиям эксплуатации и экологической безопасности. Один из современных подходов к созданию разрушаемых в природных условиях материалов базируется на использовании добавок, повышающих способность полимерных материалов к биоразложению. В данной работе приведены результаты разработки ПВХ-композиции с повышенной биодеградацией. С этой целью использовалась смесь пластификаторов: дибутоксиэтилфталат (ДБОЭФ) со степенью оксиэтилирования 1,5 и дибутокси-этиладипинат (ДБОЭА) со степенью оксиэтилирования 1,5. Представлены результаты испытаний образцов полученных ПВХ-композиций на биодеструкцию. Показано, что частичная замена фталатного пластификатора на нетоксичный биоразлагаемый дибутоксиэтиладипинат позволяет получать ПВХ-композиции, обладающие повышенной биодеградацией, с сохранением отличных эксплуатационных свойств.
Бесплатно
Исследование влияния добавок на теплофизические свойства парафинсодержащих дисперсных систем
Статья научная
Введение. Особый интерес для исследования представляют собой дисперсные системы многофазные системы, состоящие из множества мельчайших частиц, равномерно распределенных в жидкой, газообразной или твердой средах. Дисперсными системами является большинство окружающих нас реальных тел: почва, тела растительного и животного мира, облака и туманы, многие продукты промышленных производств, в том числе строительные материалы, металлы, полимеры, бумага, кожа, ткани и продукты питания. Дисперсные системы обладают многими необычными физическими свойствами, которые требуют отдельного изучения и имеют большое значение на практике. Методы и материалы. В данной статье изучено влияние ионообразующих добавок на теплофизические свойства парафинсодержащих дисперсных систем. Широкое применение ионообразующих добавок связано с рядом положительных особенностей. Ионообразующие добавки новый вид модификаторов кристаллической твердой фазы и жидких кристаллов, существенно влияют на процесс образование мицелл парафина в дисперсных парафинсодержащих средах. Поэтому исследования по их воздействию на процессы зарождения и роста кристаллов представляют особый интерес. В ходе исследований были подготовлены образцы с различными ионообразующими добавками и получены температурные зависимости диэлектрической проницаемости для дисперсных систем петролатум метилэтилкетон водного раствора NaCl и KCl. В качестве вида модели выбраны полиномиальные модели, которые широко применяются при обработке различных данных, в том числе и экспериментальных, а также являются эффективным инструментом при решении широкого круга научно-технических задач. Результаты и обсуждение. Установлено, что повышение степени кристалличности твердой фазы при введении добавок связано со снижением поверхностного натяжения и увеличения вторичного зародышеобразования. Получена универсальная регрессионная зависимость проницаемости, позволяющая описывать экспериментальные результаты с достоверностью аппроксимации 0,99. Заключение. Анализ полученных результатов показал достоверность рассматриваемых регрессионных моделей и применимость их на практике, а также в дальнейших исследованиях динамики процесса в дисперсных системах и процесса зарождения и роста кристаллов.
Бесплатно
Исследование влияния количества добавок на свойства эфиров адипиновой кислоты
Статья научная
Поливинилхлорид (ПВХ) является наиболее часто используемым полимером для получения широкого ассортимента материалов различного назначения. Основные достоинства полимера – отличные тепло- и электроизоляционные свойства, высокая устойчивость к действию различных агрессивных веществ, а именно кислот, щелочей, различных смазок; отсутствие вкуса, запаха; низкое водопоглощение (0,4–0,6%). Возможность получить ПВХ-пластикаты с различными характеристиками обеспечивается внесением различных добавок, основную часть которых составляют пластификаторы. Пластификаторы на основе эфиров адипиновой кислоты придают ряд ценных свойств композициям на основе ПВХ. Однако использование пластификаторов ухудшает стойкость пластикатов к горению, поэтому в полимерные композиции добавляют вещества, которые позволяют устранить этот недостаток. В данной работе приведены результаты исследования влияния состава смешанных пластификаторов (симметричных и несимметричных адипинатов алифатических спиртов и фосфата оксипропилированного фенола) на горючесть ПВХ- композиции. В первую очередь, получены симметричные адипинаты циклических алифатических спиртов и несимметричные адипинаты алифатических спиртов, содержащие циклоалкильный радикал. Затем синтезирован фосфат оксипропилированного фенола. Изучены физико-химические свойства синтезированных соединений. Составлены смеси пластификаторов на основе симметричных адипинатов циклических алифатических спиртов и несимметричных адипинатов алифатических спиртов, содержащих циклоалкильный радикал, с различными количествами фосфата оксипропилированного фенола. Представлены результаты испытаний ПВХ-композиций, содержащих полученные смеси пластификаторов, на горючесть. Показатели горючести образцов кабельного пластиката с применением разработанных пластификаторов соответствуют ГОСТ 5960-72 с изм. 3-9. Наилучшие результаты были достигнуты с применением несимметричных адипинатов алифатических спиртов, содержащих циклоалкильный радикал, и 4% масс. фосфата оксипропилированного фенола. Показано, что именно небольшие количества фосфата оксипропилированного фенола способны обеспечить снижение горючести, дальнейшее добавление данного пластификатора приводит к ухудшению показателей. Разработанные рецептуры ПВХ- пластикатов рекомендуются для использования при получении поливинилхлоридных оболочек кабелей.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена модификации эмалей для дорожной разметки на основе пленкообразующего компонента Акрокам-23 многослойными углеродными нанотрубками (УНТ) с немодифицированной и окисленной поверхностью. Нанотрубки вводились в дорожную эмаль 2 способами: непосредственно в раствор связующего с интенсивным ультразвуковым диспергированием или путем предварительного получения порошкообразного сухого модификатора (концентрат нанотрубок в нефтеполимерной смоле), растворимого в дорожной эмали. В работе исследовано влияние метода введения нанотрубок в эмали на износостойкость. С применением метода термогравиметрического анализа исследованы свойства концентратов УНТ в нефтеполимерной смоле. Испытания полученных эмалей на износостойкость показали, что непосредственное введение УНТ в эмаль для дорожной разметки дает заметно больший упрочняющий эффект, чем введение через концентрат в нефтеполимерной смоле, однако непосредственное введение осложнено технологическими затруднениями. Поверхностно модифицированные УНТ, введенные через концентрат в нефтеполимерной смоле, не влияют на величину износостойкости, а исходные — увеличивают ее на 20%. В представленном исследовании показано, что зависимость абразивного износа от концентрации УНТ имеет заметный минимум. При содержании многослойных УНТ 0,001% можно добиться максимального (на 40%) повышения износостойкости.
Бесплатно
