Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
Все статьи: 903
Создание антикоррозионных покрытий для контактных устройств ректификационных колонн
Статья научная
На сегодняшний день основными методами защиты от коррозии контактных устройств ректификационного оборудования нефтепереработки, в частности, сетчатых насадок из нержавеющей стали, в условиях относительно высоких температур (150–250оС) и при наличии агрессивных компонентов в нефтяном сырье (сероводорода, сульфидов, меркаптанов, других сернистых соединений, хлорид-ионов, хлорорганических соединений, воды) являются применение особых сплавов в качестве защитных покрытий, а также ингибиторов коррозии, снижающих коррозионное действие агрессивной среды. Вместе с тем, большинство этих методов имеют недостатки, связанные с высокой стоимостью эксплуатации, недостаточной эффективностью или способностью защищать только от определенного фактора, а не от их совокупности. В связи с этим проведены исследования коррозионной стойкости сетчатых контактных устройств, выполненных из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, на трех видах образцов: проволока из сплава, сетка сварная, лист тонкий. В качестве антикоррозионных покрытий для указанных образцов были использованы нитрид титана (TiN) и металлические покрытия из никеля (Ni), титана (Ti) и хрома (Cr). Данные покрытия наносились на образцы двумя способами: электролитическим методом и вакуумным ионно-плазменным напылением. Было установлено, что оптимальной толщиной покрытия является 10–15 мкм, при которой полученные пленки обладают достаточной пластичностью и не отслаиваются от поверхности соответствующего нержавеющего сплава. Исследование коррозии образцов нержавеющей стали 12Х18Н10Т с нанесенными покрытиями и без покрытий проводилось погружением в составы, содержащие нефть, а также в моделирующие агрессивные нефтесодержащие среды. В результате проведенных исследований установлено, что защитные покрытия хрома и нитрида титана, нанесенные методом вакуумного ионноплазменного напыления, являются наиболее эффективными с точки зрения антикоррозионной защиты сетчатых контактных устройств из нержавеющей стали, используемых в ректификационных колоннах.
Бесплатно
Статья обзорная
Одной из особенностей XXI века является то, что все происходит очень быстро: быстро летит время, быстро реализуются «фантазии»... Ещё три года назад можно было услышать: «…нанотехнологий в строительстве нет...», «…больше двух номе- ров журнала о нанотехнологиях в строительстве вы не выпустите...», «…Интернет- журнал - не для России..», «…это невозможно…» и т.д. Но прошло всего три года, и «все встало на свои места». Мы - члены редакционного совета, редакционной коллегии и редакции, наши авторы и читатели, представители организаций- партнеров - все вместе доказали, что это возможно! Интернет-журнал «Нанотех- нологии в строительстве» регулярно выходит уже на протяжении 3-х лет, он сумел добиться значительных успехов, признан специалистами не только в России, но и за рубежом. Краткие итоги становления и развития издания приведены ниже. Большое спасибо всем, кто принимал и принимает участие в работе издания!
Бесплатно
Создание нанооболочки на поверхности дроби гидрида титана
Статья научная
В статье представлены данные по модифицированию дроби гидрида титана путем создания титановой нанооболочки на его поверхности методом ионно-плазменного вакуумного магнетронного напыления. Для нанесения нанооболочки титана на дробь гидрида титана использовали вакуумную установку нанесения многофункциональных нанокомпозитных покрытий QVADRA 500, расположенную в Центре высоких технологий БГТУ им. В.Г. Шухова (г. Белгород). Анализ микрофотографий поверхности исходной дроби гидрида титана показал, что микроструктура его поверхности ровная, гладкая, также анализ микроструктуры поверхности материала показал наличие небольшой пористости, неровностей, преимущественно впадин, а также неглубоких продольных трещин. Наличие у дроби гидрида титана оксидной плёнки препятствует свободному высвобождению водорода, а также немного заполняет микротрещины на поверхности. Для определения термической устойчивости исходной дроби гидрида титана и дроби с нанесенной нанооболочкой из титана был проведен дифференциально-термический анализ обоих образцов. Спектры термодесорбции водорода из образцов исходной дроби гидрида титана и дроби гидрида титана с напыленным титановым покрытием свидетельствуют о различной термической устойчивости сравниваемых материалов в интервале температур от 550 до 860оС. Нанесенная таким способом нанооболочка из титана позволяет увеличить термостойкость дроби гидрида титана - начало разложения приходится на температуру в 695оС, а температура окончания разложения - более 1000оС. Модифицированная таким способом дробь гидрида титана может использоваться в качестве наполнителя в радиационно-защитные материалы, используемые при строительстве или модернизации биологической защиты ядерных энергетических установок.
Бесплатно
Статья научная
Приведен анализ предлагаемых подходов для создания строительных композитов многоуровневого строения при введении нанодобавок типа «сверху-вниз»
Бесплатно
Статья научная
Приведен анализ предлагаемых подходов для создания строительных композитов многоуровневого строения при введении нанодобавок типа «снизу-вверх»
Бесплатно
Статья научная
Очень часто технологическое сообщество основной проблемой запуска и развития инновационных стартапов на сегодняшний день обозначают труднодоступность привлечения финансирования или отсутствие идей для создания стартапов, но это не находит подтверждения, так как по существующей статистике, имеется большое количество финансовых институтов, венчурных фондов, бизнес-ангелов, а, также поступающих заявок от стартапов, что подтверждает наличие большого количества идей. Одной из важнейших задач в мировом технологическом сообществе является развитие технологических предпринимателей, способных глубоко и взвешено подойти к вопросу создания своего технологического стартапа. Как правило, такие предприниматели, создающие стартапы, погружены в процесс создания уникального инженерного устройства, программного обеспечения и других выдающихся продуктов на их взгляд, но только после этого начинают смотреть на то, для кого этот продукт будет необходим и как этот продукт будет встроен в технологические цепочки на рынке. Технологический предприниматель, имея сильные технологические навыки, должен идти от рынка и конечного потребителя. В США, Израиле, Канаде и других Европейских странах данную функцию выполняет изобретатель, разработчик, ученый. Поэтому очень важным фактором является развитием навыков технологического предпринимательства, что позволяет получить изобретателям, разработчикам, ученым базовые знания в предпринимательстве и реализовать собственные идеи на ранних стадиях. Мы постараемся ответить на основные вопросы, позволяющие ученым, разработчикам и инженерам воплотить собственные разработки и исследования в успешный бизнес.
Бесплатно
Сорбционная очистка осадков сточных вод от тяжелых металлов
Статья научная
Введение. Рост городов и развитие промышленных центров приводит к увеличению образования сточных вод (СВ) и, как следствие, осадков сточных вод (ОСВ), образующихся в результате очистки СВ. В настоящее время на территории России накоплены миллионы тонн ОСВ, содержащие различные загрязнители, в том числе тяжелые металлы (ТМ). Поэтому разработка методов очистки ОСВ от ТМ является актуальной задачей. Основными методами обработки, очистки и обеззараживания ОСВ являются высушивание, обезвоживание (с помощью вакуумных и термических методов). УФ- и СВЧ-облучение -эти способы достаточно дороги, эффективны в отношении патогенных микроорганизмов и практически не влияют на концентрацию ТМ. Известны реагентные методы очистки ОСВ с использованием CaO - негашеной извести, данный метод не особенно эффективен в отношении ТМ. Более эффективны гуминово-минеральные реагенты, полученные на основе измельченных каустобиолитов, при которых степень очистки от ТМ составляет 19-87%. Методы и материалы. Авторами ранее была показана эффективность очистки СВ от ТМ с помощью сорбентов на основе отходов доломита, кварцита, горно-обогатительных комбинатов (ГОК), в том числе модифицированных гуматами. В связи с этим был предложен метод очистки ОСВ от ТМ с применением трех типов сорбентов на основе: 1) отходов ТЭЦ - шлама водоподготовки (ШВП), содержащего СаСО3 до 68% и гуминовые соединения до 12% - сорбент 1 (С1); 2) доломита - карбонаты Mg и Ca в композиции с гуматом натрия (25%) - сорбент 2 (С2); 3) доломита с поверхностью, модифицированной гуматом (1%) слоем 200 нм - 50 мкм - сорбент 3 (С3). Результаты и обсуждение. В лабораторных экспериментах была исследована эффективность очистки ОСВ с помощью сорбента на основе доломита, модифицированного гуматом (1%). В полевых испытаниях изучено снижение концентрации ТМ в ОСВ при применении сорбентов на основе ШВП и комплексного сорбента доломит-гумат (75:25). Показано, что эффективность очистки ОСВ от ТМ возрастает в ряду: сорбенты на основе отходов ТЭЦ - шламов водоподготовки, содержащие СаСО3 и гуматы (эффективность очистки Е = 4,8-48,6% для высушенных и 29,3-53,3% для обезвоженных ОСВ) function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }
Бесплатно
Состав и структура пористых термостойких неорганических композиционных материалов
Статья научная
Данная статья является продолжением серии наших статей, посвященных получению керамических и композиционных наноматериалов на основе различных неорганических термостойких связующих. Работа посвящена важным аспектам, определяющим свойства подобных материалов, которыми является их микро- и макроструктура, и химический состав. Особое значение эти факторы имеют для получения пористых термостойких материалов. В настоящей работе рассмотрены основные типы пористых термостойких материалов. Пористыми материалами называются твердые тела, содержащие пустоты в достаточно большом количестве, при этом средние размеры отдельных пустот значительно меньше размеров самого тела. Структура пористых материалов характеризуется следующими параметрами: общая или истинная пористость; закрытая пористость; открытая или кажущаяся пористость; средний размер пор и функция их распределения по размерам; удельный объем пор; удельная поверхность пор; степень анизотропности материала; проницаемость. Показано, что способ получения пористых материалов оказывает большое влияние на характер формирования поровой структуры материалов. Изменяя технологические параметры производства пористых изделий, можно регулировать как общую пористость, так и характер строения пористого материала. Проведен анализ и сравнение понятий, которые характеризуют поведение материалов при высоких температурах: огнеупорность, термостойкость, теплостойкость, жаростойкость, жаропрочность. Проведено сравнение различных химических веществ, обладающих наибольшей термостабильностью и огнеупорностью. Сформулированы требования к основным компонентам, необходимым для создания легких пористых огнеупорных материалов, предназначенных для использования в качестве теплоизоляционных материалов. Проведен анализ различных пористых термостойких неорганических композиционных материалов, выпускаемых промышленностью. Показаны различные химические вещества, обладающие наибольшей термостабильностью и огнеупорностью. Проведен анализ фазовых диаграмм подобных соединений. Рекомендованы системы и фазовые составы, оптимальные для создания термостойких пористых материалов.
Бесплатно
