Данный класс материалов в максимальной степени использует отличные прочностные и термические характеристики НБН. Кроме этого премиксы и пресс-материалы - это массовый современный продукт, имеющий значительные перспективы развития. В последние годы в мире разработано целое семейство высокопроизводительного оборудования для переработки премиксов и пресс-материалов в конечные композитные изделия - в частности, термопластавтоматы для переработки реактопластов. К сожалению, в России и Беларуси существует отставание как в производстве современных премиксов и пресс-материалов, так и в производстве оборудования для их переработки в конечные изделия.
В этой связи весьма перспективным является настоящее мероприятие, которое за счет применения в премиксах и пресс-материалах НБН взамен стекловолокна позволит создать материал, который по своим свойствам будет превосходить лучшие зарубежные аналоги.
В рамках данного мероприятия планируется создать оборудование для производства премиксов и пресс-материалов на базе НБН производительностью 2000 тонн в год при первоначальном спросе рынка в размере 5000 тонн. Это позволит ликвидировать технологическое отставание в области производства композиционных материалов из полуфабрикатов.
В отличие от стеклянных волокон, имеющих два передела, НБН получают в один передел, что обуславливает более низкую (напроцентов) их стоимость.
В таблице 2 приводятся сравнительные характеристики нитей из стеклянных и базальтовых волокон.
Таблица 2
┌───────────────────────────────────────┬─────────────────┬───────────────┐
│ Свойства │ Базальтовое │Волокно стекла │
│ │ волокно │ "Е" │
├───────────────────────────────────────┼─────────────────┼───────────────┤
│ 1 │ 2 │ 3 │
├───────────────────────────────────────┼─────────────────┼───────────────┤
│ Термические │ │ │
│Температура применения, °C │ от -260 до +700 │от -60 до +460 │
│Температура спекания, °C │ 1050 │ 600 │
│Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К) │ 0,,038 │ 0,,04 │
├───────────────────────────────────────┼─────────────────┼───────────────┤
│ Физические │ │ │
│Диаметр элементного волокна, мкм │ │ │
│Текс (г/км) │││
│Плотность, кг/куб. м │ 2│ 2│
│Модуль упругости, кг/куб. мм │ 9│ До 7200 │
│Прочность при растяжении (после │ │ │
│термообработки), % │ │ │
│ При 20 °C │ 100 │ 100 │
│ При 200 °C │ 95 │ 92 │
│ При 400 °C │ 82 │ 52 │
├───────────────────────────────────────┼─────────────────┼───────────────┤
│ Химическая устойчивость │ │ │
│грубого волокна (% потери веса после │ │ │
│трехчасового кипения) в средах: │ │ │
│ HgO │ 0,2 │ 0,7 │
│ 2n NaOH │ 5,0 │ 6,0 │
│ 2n HCl │ 2,2 │ 38,9 │
├───────────────────────────────────────┼─────────────────┼───────────────┤
│ Электрические показатели │ │ │
│Удельное объемное электрическое │ 12 │ 11 │
│сопротивление, Ом-м │ 1·10 │ 1·10 │
│Тангенс угла электрических потерь при │ │ │
│частоте 1 МГц │ 0,005 │ 0,0047 │
│Относительная диэлектрическая │ │ │
│проницаемость при частоте 1 МГц │ 2,2 │ 2,3 │
├───────────────────────────────────────┼─────────────────┼───────────────┤
│ Акустические показатели <*> │ │ │
│Нормальный коэффициент звукопоглощения │ 0,9 - 0,99 │ 0,8 - 0,93 │
└───────────────────────────────────────┴─────────────────┴───────────────┘
Примечание. В зависимости от состава базальтовых горных пород верхний предел температур применения может быть увеличен до +900 °C.
<*> Для изделий из супертонких волокон.
Применение в премиксах и пресс-материалах НБН взамен стекловолокна позволит значительно повысить качественные характеристики композиционных материалов.
Исключительно перспективным представляется также использование НБН в сочетании с различными металлами, керамическими волокнами, что позволяет получить новые гибридные композиционные материалы. Применение базальта в этом случае существенно удешевляет продукцию и в то же время благодаря уникальным свойствам базальта сохраняет, а в большинстве случаев улучшает эксплуатационные характеристики изделий.
В результате реализации данного мероприятия планируется достигнуть следующих результатов:
разработать семейство современных материалов - премиксов и пресс-материалов на базе непрерывных базальтовых волокон и их комбинации с другими армирующими элементами, обладающих высокими качественными характеристиками по сравнению с существующими образцами на базе стекловолокна: прочность при растяжении увеличится напроцентов (в композиции с углеродными волокнами - напроцентов), модуль упругости увеличится напроцентов (в композиции с углеродными волокнами - напроцентов), температурная стойкость увеличится на 30 процентов;
создать современную технологию и оборудование производительностью 2000 тонн в год для производства разработанных премиксов и пресс-материалов на базе непрерывных базальтовых волокон и их комбинации с другими армирующими элементами и за счет этого снизить себестоимость производства композиционных материалов напроцентов;
снизить количество вредных выбросов при производстве композиционных материалов за счет массового внедрения полуфабрикатов - премиксов и пресс-материалов.
Тема 5. "Разработка антифрикционных фторопластовых композитов для химической и нефтегазовой промышленности".
Известно, что уровень современной промышленности и даже существование некоторых ее отраслей нередко определяется техническим уровнем применяемых материалов, роль которых в реализации технологических процессов или конструкций узлов незаменима. Именно к таким материалам относится политет-рафторэтилен (ПТФЭ), более известный под российской торговой маркой "Фторопласт-4", и композиты на его основе. Они играют ключевую роль в обеспечении надежной и долговечной работы компрессоров в качестве материала поршневых и направляющих колец, сальниковых уплотнений, в особенности работающих без смазки.
В 1960-е годы в СССР был освоен выпуск наиболее массового композита на основе фторопласта-4 и кокса ("Ф4К20"), превосходящего по износостойкости исходный фторопласт-4 в 600 раз. Однако для тяжелых компрессоров, используемых в первую очередь в нефтехимической промышленности, появилась потребность в материалах с существенно большей несущей способностью и износостойкостью. В результате были созданы композиты семейства "Флубон", содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна (УВ). Композиты второго поколения имеют износостойкость в 1раз выше, чем исходный фторопласт-4, могут работать при больших давлениях и не изнашивают металл в узлах трения.
Разработка метода модифицирования серийных УВ для их применения в качестве наполнителя фторопласта-4 позволила создать композит "Флувис", который по основным характеристикам превосходил "Флубон", а разработка плазмохимической технологии, позволяющей формировать на поверхности углеволокон покрытие из фторполимера толщиной в несколько десятков нанометров дала возможность обеспечить технологическую совместимость модифицированных УВ и полимера, что привело к заметному снижению пористости композита, увеличению в 1,3 - 1,5 раза твердости, теплопроводности, износостойкости и созданию нового материала "Суперфлувис".
В настоящее время все более актуальным становится вопрос организации крупнотоннажного производства широкой номенклатуры композитов на основе фторопласта-4, армированных не только коксом или угольными волокнами, но и дисперсными металлами, керамикой, стекловолокном и другими материалами.
При этом ожидается увеличение срока службы оборудования в 2 - 3 раза, сокращение аварийных ремонтов и простоев химических нефтегазовых и производств за счет повышения характеристик композитов.
В ходе выполнения работы планируется:
изучить и оптимизировать плазмохимические процессы модифицирования наполнителей для улучшения структуры и свойств формируемых композитов;
исследовать влияние состава фторполимеров на процесс совмещения компонентов и свойства получаемых композитов;
выработать технологические рекомендации для производства и выпустить опытные партии модифицирования наполнителей;
разработать новую нормативную документацию на фторопластовые композиционные материалы.
В результате будет снижена себестоимость продукции за счет улучшений технологического процесса и состава композитов, оптимизации логических схем, расширения сбыта углеродных материалов и фторопласта-4; налажен выпуск новых композитов и увеличена загрузка мощностей в открытом акционерном обществе "Галоген" (г. Пермь), обществе с ограниченной ответственностью "Завод полимеров КЧХК", открытом акционерном обществе "Гродненский механический завод" и на других предприятиях.
Одновременно в открытом акционерном обществе "СветлогорскХимволокно" предполагается наладить опытное производство измельченных углеродных волокон оптимального фракционного состава, что позволит упростить процесс производства композитов и снизить их себестоимость, расширить количество предприятий-производителей композитов. Используя готовый модифицированный наполнитель, предприятия могут сократить затраты на организацию производственной линии и закупку нового оборудования.
Тема 6. "Разработка технологий и оборудования для производства углеродных нетканых и углерод-углеродных композиционных материалов многофункционального назначения на гидратцеллюлозной основе".
В последниелет в мировой и отечественной практике проявилась тенденция борьбы за экономию энергетических и сырьевых ресурсов. В связи с этим осуществляется активный поиск новых ресурсосберегающих технологий, разработка новых конструкционных материалов, освоение прогрессивных физико-химических процессов, основанных на использовании композиционных материалов (в том числе наноструктурированных), вплоть до разработки материалов и устройств альтернативных источников энергии. В США, в европейских странах, Японии, Корее, Китае ежегодно тратятся сотни миллионов долларов на создание прогрессивных ресурсосберегающих технологий получения углеродных волокон нового поколения, материалов для тепло - и огнезащиты, осуществления высокоэффективных термических и электрохимических процессов.
Среди новых материалов, обладающих уникальными эксплуатационными свойствами, выделяются пористые нетканые углеродные материалы и композиты на их основе. Такие материалы выгодно отличаются от своих аналогов легкостью, высокими физико-механическими показателями, хемостойкостью, износостойкостью, низкой теплопроводностью.
Особое место среди таких материалов занимают углерод-углеродные композиты, относящиеся к группе композитов особого назначения. В углерод-углеродных композитах в качестве наполнителей (армирующих элементов), как правило, выступают углеродные волокнистые материалы (нити, жгуты, штапель, тканые и трикотажные или нетканые полотна). Связующим (матрицей) для наполнителей служит углерод. Использование углерода как в качестве наполнителя, так и в качестве матрицы позволяет получать изделия с уникальными свойствами, которые могут быть использованы при экстремальных параметрах эксплуатации. Такие композиционные материалы способны работать при температурах до 3000 °C (а кратковременно - до 3°C), в химически агрессивных средах, при повышенных механических нагрузках и т. д.
В текущем столетии начался интенсивный поиск новых областей использования углеродных волокнистых и композиционных материалов, в том числе углерод-углеродных. Рядом исследований доказана актуальность разработки пористых нетканых углеродных материалов и углерод-углеродных композитов на их основе, которые могут быть успешно использованы:
- для тепло-, термо - и огнезащиты, в том числе в печах высокотемпературной обработки материалов;
- в качестве объемных пористых нагревательных элементов с высокой эффективностью энергоотдачи;
- в качестве электродов при электрохимическом выделении благородных металлов и при очистке производственных растворов от тяжелых металлов;
- в устройствах электролиза воды;
- в топливных элементах - химических источниках тока.
Существующий спрос на эту продукцию открытое акционерное общество "СветлогорскХимволокно" не удовлетворяет.
В ходе реализации проекта предусматривается:
провести НИОКР в области создания технологий углеродных нетканых материалов с повышенными шириной, толщиной и поверхностной плотностью;
провести НИОКР в области создания пористых углерод-углеродных композитов для водородной энергетики и термозащиты с использованием углеродных нетканых материалов;
принять инженерные, конструкторские и технологические решения по оборудованию и процессам производства углеродных нетканых материалов и композитов на их основе;
разработать опытные и модернизировать существующие образцы оборудования для создания опытно-промышленных линий производства углеродных нетканых материалов и углерод-углеродных композитов;
разработать проектно-конструкторскую документацию на модернизацию и изготовление опытного и модернизированного оборудования;
изготовить опытное и модернизированное оборудование;
организовать тестирование процессов производства, определение качества исходных компонентов и конечных продуктов;
разработать нормативно-техническую документацию для опытного производства углеродных нетканых материалов и композитов на их основе;
провести испытания всего оборудования в открытом акционерном обществе "СветлогорскХимволокно" и откорректировать конструкторскую документацию.
В результате реализации проекта будут созданы:
1. Технологии и опытная технологическая линия для производства углеродных нетканых материалов со следующими характеристиками:
Ширина материала - 1000 мм,
Толщина материала - 0,мм,
Поверхностная плотность -г/кв. м,
Объемная плотность - 1,1 - 1,2 г/куб. см,
Удельное электросопротивление - мОм·см,
Теплопроводность - 0,07 - 0,5 Вт/мК.
2. Технологии и опытная технологическая линия для производства углерод-углеродных пористых композиционных материалов для водородной энергетики и термозащиты со следующими характеристиками:
Ширина материала - 1000 мм,
Толщина материала - 0,3мм,
Воздухопроницаемость -дм/кв. м,
Поверхностная плотность -г/кв. м,
Объемная плотность - 1,3 - 1,6 г/куб. см,
Удельное электросопротивление -мОм·см,
Теплопроводность - 0,07 - 0,5 Вт/мК,
Пористость -процентов.
3. Опытные образцы оборудования для производства углеродных нетканых материалов:
камера для аэрозольного нанесения на нетканые вискозные материалы кремнийорганической добавки пиролиза в виде аэрозоля водной эмульсии;
опытный образец сушилки;
опытный образец печи графитации для получения нетканых материалов.
4. Модернизированные узлы и оборудование для производства пористых композитов для водородной энергетики и термозащиты:
модернизированные стационарные печи карбонизации листовых материалов;
устройства пропитки углеродных нетканых материалов связующими;
модернизированная опытная стационарная сушильная печь с продувом воздухом;
модернизированный пресс для получения полимер-углеродных композитов.
Тема 7. "Разработка звукопоглощающих композитов на основе льняных и полимерных волокон для шумопонижающих салонов транспортных средств и строительных сооружений".
Необходимым условием создания конкурентоспособных автомобилей, тракторов и бытовой техники является решение задачи снижения уровня шума и вибраций в салонах автотранспортных средств, а также снижение виброакустической активности бытовой техники и приборов, которыми пользуется человек. Высокие уровни шума и вибрации, следствием которых является акустический и вибрационный дискомфорт пользователей машины и окружающей среды, существенно снижают субъективное восприятие качества машины и представляют собой одну из наиболее трудноразрешимых проблем транспортной индустрии.
Европейской экономической комиссией приняты ограничения по уровню шума в салонах автомобильной и различной техники, в том числе и бытовой. Используемые в настоящее время в Беларуси и России материалы для внутреннего интерьера автомобилей, автобусов и тракторов не обеспечивает европейских норм шумовой безопасности. Это обстоятельство существенно снижает конкурентоспособность отечественного автопрома на внешних и внутренних рынках.
Частичное решение проблемы осуществляется за счет импорта соответствующих материалов. В тоже время европейские фирмы практически по бросовым ценам закупают в России и Беларуси основной компонент для производства таких композиционных материалов - очищенное льноволокно. Проблема углубленной переработки льноволокна является актуальной как в России, так и в Беларуси. Если экспортная стоимость 1 тонны котонизированного волокна составляет евро, то стоимость импортируемого нетканого материала для шумоизоляции салонов автомобилей, содержащего около 50 процентов льняных и 50 процентов полимерных волокон, достигает тыс. евро. Для производства нетканых композиционных материалов могут использоваться полимерные волокна, выпускаемые на предприятиях Белорусского концерна по нефти и химии, и, что особенно важно, для этих целей может использоваться некондиционная, несортовая и также подвергнутая вторичной переработке рубленая полимерная нить.
Актуальность темы обусловлена не только ее технико-экономической, но и экологической эффективностью, поскольку предполагается разработка частично биоразлагаемых композитов, содержащих натуральные компоненты, что важно для улучшения экологии человека и его среды обитания.
Реализация проекта позволит создать технологию и оборудование для опытного производства нетканых композиционных материалов различной плотности, оптимизировать структуру и составы нетканых материалов и звукопоглощающих слоистых конструкций на их основе по размерам звукопоглощения, конструкционной жесткости и технологическим свойствам. Имеется в виду, разработать технологию формования деталей интерьера салонов, в том числе из звукопоглощающих слоистых композиционных структур, выпустить опытно-промышленную партию нетканых композиционных материалов и деталей из них для машиностроения и строительства.
Технические преимущества разрабатываемых материалов в сравнении с используемыми в настоящее время заключаются: в увеличении коэффициента звукопоглощения в рабочем диапазоне частот в 2 раза; возможности снижения шума на рабочих местах в кабинах на 4 - 8 дБА; в отсутствии короблений при нагреве солнечными лучами; в улучшении демпфирующей способности (~ в 10 раз). Разрабатываемые технологии изготовления нетканых композитов и деталей из них позволят повысить производительность процесса в 1,25 раза, а также за счет сокращения времени термоформования деталей сложной формы снизить потребление энергоресурсов в 2 - 3 раза.
Организация производства нетканых биокомпозитов для машиностроения и строительства в перспективе позволит экономить более 40 млн. долларов США ежегодно, а также расширить рынки сбыта отечественной продукции предприятиями, производящими полимерные и льняные волокна.
Экологические преимущества разрабатываемых композитов заключаются: в отсутствии канцерогенной и токсичной пыли, острых краев при разрыве, изгибе, растрескивании конструкций; в возможности вторичной переработки и отсутствии санитарных ограничений по использованию для технических нужд; в повышении комфорта за счет низкой теплопроводности материала; в отсутствии каких-либо вредных или токсичных летучих веществ при лучевом и конвективном нагреве. Крупным преимуществом является частичная биоразлагаемость разрабатываемых композитов (приблизительно равно 50 процентов массы) и переход материала из объемной монолитной в сыпучую волокнистую форму, что существенно упрощает его утилизацию.
Тема 8. "Разработка технологии и оборудования для производства электромагнитных экранов на тканой или волокнистой основе".
Радиопоглощающие материалы (РПМ) и электромагнитные экраны (ЭМЭ) на их основе, первоначально применявшиеся лишь при конструировании объектов военной техники, стали эффективным средством решения этих проблем в кабинах машинистов электропоездов, обеспечении безопасности персонала медицинских учреждений и др. Однако при изготовлении ЭМЭ на полимерной основе в настоящее время используются дорогостоящие радиопоглощающие компоненты - металлы, ферриты, углеткани, сегнетоэлектрическая керамика и др. В то же время известно, что эффективным поглотителем энергии электромагнитного излучения является вода. Связанная или закапсулированная в пластиковой оболочке (полимерной матрице) вода обеспечивает ослабление композитным материалом энергии излучения в СВЧ-диапазоне длин волн до дБ.
Целью данной темы является разработка технологии капсулирования диспергированной воды в полимерной матрице экрана. Тканые и волокнистые компоненты повысят прочность и улучшат радиофизические параметры таких ЭМЭ.
Реализация данного мероприятия предусматривает:
разработку состава РПМ и структуры ЭМЭ, содержащих диспергированную воду, и разработку методов диспергирования и герметизации воды в полимерной матрице;
разработку технологии, опытного оборудования и технологической оснастки для производства РПМ и ЭМЭ;
организацию выпуска опытной партии ЭМЭ, проведение их эксплуатационных испытаний и мероприятий по продвижению изделий на рынок;
снижение стоимости ЭМЭ в 1,5 раза, повышение степени защиты информации государственных учреждений России и Беларуси, а также уровня совместимости оборудования в системах радиоэлектронной техники;
ослабление остроты проблемы электромагнитной безопасности среды обитания человека.
Решение комплекса этих сложных проблем требует сотрудничества специалистов в области материаловедения, технологии переработки пластмасс и материалов текстильной промышленности, физики конденсированного состояния, экологии, радиоэлектроники, приборостроения, безопасности деятельности человека. Объединение усилий этих специалистов, работающих в разных ведомствах и отраслях промышленности, наиболее целесообразно осуществить в рамках комплексной целевой программы.
Тема 9. "Разработка технологии и создание опытно-промышленной установки для производства нового поколения полимерных композиционных материалов для защиты изделий микроэлектроники, обеспечивающих импортозамещение".
В связи с многоплановым использованием микроэлектроники во многих областях промышленности: вычислительной технике, автомобильной промышленности, технике связи, авиации и измерительной аппаратуре - в настоящее время к ее комплектующим изделиям предъявляются более жесткие требования. В ряде случаев по уровню свойств - горючесть, диапазон рабочих температур, устойчивость к воздействию влаги и ионизирующего излучения - данные изделия должны удовлетворять, а иногда и превосходить характеристики изделий, используемых в военной и космической технике. Кроме того, в связи с существующей угрозой терроризма, для обеспечения безопасности населения возникает острая необходимость защиты микросхем от несанкционированного доступа. Все это определяет необходимость проведения работ по замене металлокерамических корпусов электронных компонентов (интегральных микросхем, полупроводниковых приборов, микросборок) на пластиковые.
В настоящее время при изготовлении пластиковых корпусов для электронных схем используются материалы иностранного производства. Как правило, они представляют собой одноупаковочные высоконаполненные композиционные материалы на основе реактопластов, обладающие текучестью при температуре°C и высокой, несколько минут, скоростью отверждения в интервале температур °C.
В результате выполнения данной работы будет создан марочный ассортимент отечественного КМ для капсулирования микросхем со следующими эксплуатационными характеристиками: температура эксплуатации - 120 °C, стойкость к термоциклированию - выдерживает не менее 100 циклов минус 100 °C - плюс 100 °C, коэффициент теплопроводности - не ниже 0,9 Вт/м К, воздействие теплового удара - стойкость к пайке 230 - 250 °C в течение не менее 10 сек, удельная масса 1,89 - 1,95 г/куб. см.
Тема 10. "Разработка новых композиционных пластичных смазочных материалов, в том числе высокотемпературных с улучшенными структурно-механическими и антифрикционными свойствами на основе побочных продуктов нефтепереработки".
Роль смазки в широко известных трибосистемах сводится, прежде всего, к предохранению трущихся поверхностей от износа, задира и коррозионного воздействия окружающей среды. Как правило, это лучше обеспечивается пластичными смазочными материалами, чем жидкими. Поэтому антифрикционные пластичные смазки занимают одно из центральных мест среди других групп смазок по объему и ассортименту производства. Основными узлами и системами, где широко применяют такие смазки, являются подшипники качения и скольжения, шарниры и различные трущиеся плоскости, зубчатые, винтовые и цепные передачи и многие другие механические элементы и конструкции, электрические контакты.
В современных композиционных пластичных смазочных материалах (КПСМ) в качестве базовой основы (дисперсионной среды) традиционно используют индустриальные масла. В тоже время известно, что в процессе нефтепереработки, кроме основных видов продукции, образуются промежуточные продукты (гидроочищенный вакуумный газойль, дистилляты вакуумные нефтяные и т. д.), стоимость которых в 1,5 - 2 раза ниже стоимости индустриальных масел. Поэтому очевидно, что создание новых импортозамещающих КПСМ путем замены в них индустриальных масел промежуточными продуктами, широкое использование которых является одним из путей снижения себестоимости и повышения конкурентоспособности готовой продукции, является актуальным.
Важнейшим компонентом пластичных смазок является загуститель (дисперсная фаза), частицы которого формируют структурный каркас или матрицу смазочных материалов и влияют практически на все их эксплуатационные свойства. Среди органических загустителей наибольшее распространение в производстве отечественных пластичных смазок получили кальциевые и литиевые мыла. Пластичные смазки с такой дисперсной фазой относятся к антифрикционным смазкам общего назначения и широко известны как солидолы и литолы. Однако такие смазки представляют собой коллоидные системы, отличающиеся высокой концентрацией дисперсной фазы, и требуют довольно длительного времени приготовления, что приводит к значительным энергозатратам и, следовательно, сказывается на стоимости конечного продукта. Кроме того, к недостаткам всех мыльных смазок относится их низкая стойкость к окислению.
В то же время анализ научно-технической и патентной литературы показывает, что в формировании коллоидной структуры пластичных смазок весьма существенна роль малых количеств, так называемых модификаторов структуры. При этом очевидно, что наиболее эффективно использование в пластичных смазках композиций присадок и наполнителей, совместное применение которых в оптимальных соотношениях позволяет решать следующие задачи:
более гибко регулировать структуру смазок;
повышать эффективность действия каждого из компонентов и тем самым более существенно улучшить эксплуатационные свойства смазок;
ослаблять или подавлять отрицательное побочное действие присадок и наполнителей, вводимых порознь.
Анализ показывает, что одним из перспективных наполнителей таких смазочных материалов представляются жидкокристаллические (ЖК) наноматериалы и их смеси с высокомолекулярными полимерами.
Применение ЖК-наноматериалов в качестве компонентов смазочных материалов позволяет, благодаря сочетанию в них кристаллически упорядоченной молекулярной организации и текучести, на порядок снижать износ, значительно уменьшать потери на трение и увеличивать нагрузочную способность трущихся сопряжений, т. е. существенно повышать антифрикционные свойства смазочных материалов.
Предварительные исследования показывают, что ЖК-наноматериалы и их смеси с высокомолекулярными соединениями, а также комплексными загустителями при определенных рецептурно-технологических параметрах способны образовать в маслах игольчатые структуры анизометрической формы, т. е. обеспечивать более оптимальную коллоидную структуру со значительно улучшенными структурно-механическими свойствами и более высокими температурами каплепадения (>=200 °C), чем в мыльных пластичных смазках или солидолах и литолах.
ЖК-соединения, предлагаемые к использованию ЖК-наноматериалы экологически чисты: они нетоксичны и беззольны. При их производстве применяются недефицитные компоненты, а также отходы мясокомбинатов и продукты очистки сточных вод шерстомойных фабрик. Это открывает новую сферу применения ЖК-наноматериалов и полимеров в качестве модификаторов структуры антифрикционных пластичных смазок общего назначения.
Технические преимущества разрабатываемых комплексных пластичных смазочных материалов с учетом уникальных свойств используемых в них жидкокристаллических модификаторов структуры и полимерных наполнителей заключаются в:
увеличении температуры каплепадения смазки а, следовательно, и температуры эксплуатации использующих ее узлов трения;
увеличении коллоидной стабильности и механической прочности смазки напроцентов;
повышении противоизносных и противозадирных свойств, что, в конечном итоге, позволяет увеличить ресурс и температуру эксплуатации узлов трения машин и механизмов напроцентов;
освоении производства новых антифрикционных пластичных смазок с учетом упрощения технологии загущения смазочной основы, что позволяет сократить энергозатраты в 2,0 - 2,5 раза и длительность процесса получения смазки в 1,5 - 2 раза.
Тема 11. "Разработка технологии и оборудования для получения высокопрочных изделий в виде арматуры и анкеров из полимерных композиционных материалов".
Сегодня потребность отечественной промышленности в полимерных композиционных материалах на основе силикатных, минеральных, каолиновых и других специальных волокон ежегодно увеличивается. Наиболее активная отрасль потребления данных материалов - строительная. Очень остро стоит вопрос об обеспечении высокопрочными щелочестойкими композиционными изделиями в виде анкеров из стекловолокна и базальта работ по укреплению сводов тоннелей, мостов, шахт и т. д.
Объемы строительства промышленных и гражданских объектов в дальнейшем будут только увеличиваться. В связи с этим весьма актуален вопрос качества и природы применяемых композиционных материалов, которые должны иметь высокие прочностные характеристики, термостойкость, влагостойкость, химостойкость (особенно в щелочной среде цементно-песчаной матрицы), низкую теплопроводность.
Используемые в настоящее время материалы из металла (арматура, анкера) не обладают универсальностью свойств и не способны одновременно обеспечивать предъявленные выше требования и, главное, не обладают долговечностью. Существенными недостатками металлической арматуры являются ее высокая теплопроводность, в результате чего идет образование так называемых "мостиков холода", что существенно увеличивает расходы на теплоизоляцию зданий и сооружений, а также низкая коррозионная стойкость, что снижает долговечность эксплуатации строительных объектов.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |
