Нанотрубчатыехризотиловые наполнители для радиационно-защитных конструкционных композитов

Автор: Павленко Вячеслав Иванович, Ястребинский Роман Николаевич, Соколенко Игорь Владимирович

Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild

Рубрика: Результаты исследований ученых и специалистов

Статья в выпуске: 4 т.8, 2016 года.

Бесплатный доступ

Усиление проявления квантово-размерного эффекта в наночастицах окажет значительное влияние на поглощение фотонной радиации. Следовательно, применение ультрадисперсных систем будет способствовать качественному усилению радиационно-защитных свойств материала и позволит создать более компактный материал с высокими показателями защитных характеристик. Уникальное сочетание свойств хризотила позволяет создавать материалы на его основе, обладающие высокими показателями механической, термической прочности, радиационной стойкости, а наличие в его структуре связанной воды способствует проявлению у таких материалов радиационно-защитных свойств по нейтронному излучению. В связи с этим авторами предложено провести заполнение нанотрубок хризотила нанодисперсными соединениями, позволяющими повысить его радиационно-защитные характеристики. Как следствие, данные соединения должны обладать как можно более высоким коэффициентом ослабления у-излучения и, соответственно, иметь высокие плотность и содержание тяжелых элементов. В качестве соединения для интеркаляции предложено использование нанокристаллического вольфрамата свинца PbWO4. Разработан способ получения нанотрубчатого наполнителя радиационно-защитных композиционных материалов путем заполнения гидросиликатных нанотрубок со структурой хризотила тугоплавким малорастворимым соединением на основе PbWO4 при последовательной обработке материала растворами реагентов. Наилучший результат был достигнут при обработке хризотила последовательно в растворах K2WO4 и Pb(СН3СОО)2, при этом массовое содержание PbWO4 в конечном продукте достигает 30%. Вводимый K2WO4 заполнял нанотрубки не только по внутреннему каналу, но и по меж-слоевому пространству, а локализация PbWO4 происходит как во внутренних каналах нанотрубок, так и на их поверхности. Несмотря на то, что разработанная технология не позволяет модифицировать хризотил таким образом, чтобы весь введенный PbWO4 содержался исключительно во внутренних каналах нанотрубок, полученный продукт приобретает повышенные радиационно-защитные характеристики, сохраняя остальные эксплуатационные свойства хризотила.

Еще

Нанотрубчатый наполнитель, хризотил, вольфрамат свинца, получение, свойства

Короткий адрес: https://sciup.org/142211940

IDR: 142211940   |   DOI: 10.15828/2075-8545-2016-8-4-21-37

Список литературы Нанотрубчатыехризотиловые наполнители для радиационно-защитных конструкционных композитов

  • Об ослаблении рентгеновского излучения ультрадисперсными средами/В.А. Артемьев//Письма в ЖТФ. -1997. -Т. 23. -№ 6. -С. 5-9.
  • Разработка композиционных материалов, модифицированных нанопорошками, для радиационной защиты в атомной энергетике/В.Н. Гульбин//Ядерная физика и инжиниринг. -2011. -Т. 2., № 3. -С. 272-286.
  • Облегченные радиационно-защитные композиты/В.Н. Гульбин, Н.С. Колпаков//Наукоемкие технологии. -2014. -Т. 15., № 3. -С. 4-16.
  • Павленко В.И., Ястребинский Р.Н., Соколенко И.В., Едаменко О.Д., Куприева О.В. Способ заполнения нанотрубок тугоплавкими малоратсворимыми соединениями//Патент РФ №2569693. 29.05.2014. Опубл. 27.11.2015. Бюл. № 33.
  • Павленко В.И., Ястребинский Р.Н., Соколенко И.В. Способ получения высокодисперсного нанокристаллического вольфрамата свинца//Патент РФ №2577581. 26.01.2015. Опубл. 20.03.2016. Бюл. № 8.
  • Павленко В.И., Епифановский И.С., Ястребинский Р.Н. Радиационно-защитный бетон для биологической защиты ядерных реакторов//Перспективные материалы. -2006. -№ 3. -С. 22.
  • Матюхин П.В., Павленко В.И., Ястребинский Р.Н. Композиционный материал, стойкий к воздействию высокоэнергетических излучений//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2012. -№ 2. -С. 25-27.
  • Соколенко И.В. Получение нанокристалических неорганических соединений на примере PbWO4//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2014. -№ 4. -С. 138-142.
  • Матюхин П.В., Ястребинская А.В., Павленко З.В. Использование модифицированного железорудного сырья для получения конструкционной биологической защиты атомных реакторов//Успехи современного естествознания. -2015. -№ 9-3. -С. 507-510.
  • Ястребинская А.В., Черкашина Н.И., Матюхин П.В. Радиационно-защитные нанонаполненные полимеры/Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2015. -№ 12-7. -С. 1191-1194.
  • Использование гидридсодержащих композитов для защиты ядерных реакторов от нейтронного излучения/А.В. Ястребинская, П.В. Матюхин, З.В. Павленко, А.В. Карнаухов, Н.И. Черкашина//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2015. -№ 12-6. -С. 987-990.
  • О возможности использования модифицированных асбестовых волокон в производстве термостойких композитов/Н.И. Черкашина, Л.Н. Наумова, B.И. Павленко, А.В. Ястребинская//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2015. -№ 12-6. -С. 995-998.
  • Ястребинская А.В. Полимерные композиционные материалы на основе крем-нийорганических олигомеров/Международный научно-исследовательский журнал. -2014. -№ 6-1 (25). -С. 76-77.
  • Павленко В.И. Исследование механизма разрушения гипсового камня под воздействием плесневых грибов/В.И. Павленко, Н.А. Шаповалов, А.В. Ястребинская//Современные тенденции в образовании и науке: материалы между-нар. науч.-практич. конф. -Тамбов, 2013. -С. 109-110.
  • Модифицирование природных минеральных систем для очистки воды от радионуклидов/Е.П. Клочков, В.И. Павленко, П.В. Матюхин, А.В. Ястребинская//Современные проблемы науки и образования. -2012. -№ 6. -C. 137.
  • Механическая активация полимерных диэлектрических композиционных материалов в непрерывном режиме/А.В. Ястребинская, В.И. Павленко, П.В. Матюхин, Д.В. Воронов//Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2009. -№ 3. -С. 74-77.
  • Огрель Л.Ю. Модификация эпоксидного связующего полиметилсилокса-ном для изготовления стеклопластиковых труб и газоотводящих стволов/Л.Ю. Огрель, А.В. Ястребинская, И.Ю. Горбунова//Строительные материалы. -2006. -№ 5. -С. 57-59
  • Огрель Л.Ю. Полимеризация эпоксидного связующего в присутствии добавки полиметилсилоксана/Л.Ю. Огрель, А.В. Ястребинская, Г.Н. Бондаренко//Строительные материалы. -2005. -№ 9. -С. 82-87
  • Ястребинская А.В. Модифицированный конструкционный стеклопластик на основе эпоксидных олигомеров для строительных изделий: Автореф. дис. канд. техн. наук./Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. -Белгород. 2004. -19 с
  • Ястребинская А.В. Модифицированный конструкционный стеклопластик на основе эпоксидных олигомеров для строительных изделий: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Белгород, 2004. -157 с
  • Огрель Л.Ю. Структурообразование и свойства легированных эпоксидных композитов/Л.Ю. Огрель, А.В. Ястребинская//Строительные материалы. -2004. -№ 8. -С. 48-49
  • Ястребинская А.В. Разработка и применение композиционного материала на основе эпоксидиановой смолы для строительных конструкций и теплоэнергетики/А.В. Ястребинская, Л.Ю. Огрель//Современные наукоемкие технологии. -2004. -№ 2. -С. 173
  • Иванов Л.А., Муминова С.Р. Новые технические решения в области нанотехнологий. Часть 1//Нанотехнологии в строительстве. -2016. -Том 8, № 2. -
  • Фаликман В.Р., Вайнер А.Я. Новые высокоэффективные нанодобавки для фотокаталитических бетонов: синтез и исследование//Нанотехнологии в строительстве. -2015. -Том 7, № 1. -С. 18-28
  • Фаликман В.Р., Вайнер А.Я. Фотокаталитические цементные композиты, содержащие мезо-пористые наночастицы диоксида титана//Нанотехнологии в строительстве. -Том 6, № 1. -C. 14-26
Еще
Статья научная