Реферат: Композиционные триботехнические материалы на основе олигомеров сшивающихся смол
n возможность создания композиций с малой регулируемой усадкой.
3. Эксплуатационные преимущества ненасыщенных полиэфирных смол заключается в следующем:
n возможность управления прочностными и триботехническими свойствами в широких пределах;
n возможность изготовления изделий сложной геометрической формы и больших размеров.
4. При создании композиционного материала для обработки металлических поверхностей необходимо:
n подобрать отверждающую систему для регулирования времени гелеобразования и резиноподобного состояния;
n подобрать абразивный наполнитель с максимальной способностью абразивного действия по отношению к металлам;
n разработать состав со стабильным и низким значением усадки.
1.4. Уникальность кремня
1.4.1. Непознанный кремень
Много лет и немало совместных усилий понадобится ученым разных направлений науки для познания кремня – камня, который своими уникальными свойствами положил начало человеческой цивилизации. Не одно тысячелетие длился каменный век, на всем протяжении его кремень оставался непревзойденным материалом для изготовления орудий труда, наконечников для копий и стрел и т.п. Более поздние цивилизации продолжали использовать кремень для производства глазурей, силикатных эмалей, шлифовальных порошков и др. Более четырех столетий кремень исправно служил для поджига пороховых зарядов в пушках и ружьях. Кремневые жернова для помола зерна позволяли получать муку с отменными выпечными и вкусовыми свойствами[16].
В конце 70-х годов XX столетия А.Д.Малярчиков обнаружил, что при естественном воздухообмене, температуре окружающей среды выше +40С, вода при контакте с кремнем приобретает неожиданные свойства и может сохранять их неопределенно долгое время (с кремнем или без него) в закрытом сосуде. Кроме того, при тех же условиях в течение нескольких суток биологически заселенная вода восстанавливает свои питьевые свойства.
1.4.2. Взаимодействие кремня с водой и обнаруженные при этом эффекты
11 Июня 1984 года в сосуд со свежей водопроводной водой был помещен кусочек кремня. Одновременно другой сосуд наполнялся такой же водопроводной водой (контрольной). Сосуды хранились в одной и той же комнате, но были оптически изолированы друг от друга.
Спустя 9 лет после начала эксперимента проведено сравнение качества активированной кремнем воды (АКВ) и контрольной. АКВ продолжает оставаться исключительно прозрачной, не цветет, не имеет запаха, сосуд чистый. Контрольная вода зацвела, протухла, а стенки сосуда покрылись большим количеством водорослей. С помощью универсальной индикаторной бумаги определена кислотность АКВ и контрольной воды. Разницы обнаружено не было, в обоих случаях рН=7.
Научный и практический интерес представляет исследование поведения АКВ в капиллярных системах, в качестве которых выбирались образцы в форме цилиндра высотой 20 мм, изготовленные из одного и того же корня дерева и высушенные в комнатных условиях в течениие8 лет. Пропитывающими жидкостями служили дистиллированная вода, активированная кремнем вода в течение 5 месяцев, и контрольная вода (дистиллированная неактивированная).
Установлено значительное (в 1,5 – 2,5 раза) увеличение скорости подъема АКВ по сравнению с неактивированной водой. Первый стример на поверхности образца появился через 4 мин после начала пропитки кремневой водой и только через 10 мин после начала пропитки контрольной водой. Массовое появление стримеров наблюдалось через 7 мин после начала пропитки АКВ и только через 17 мин после начала пропитки контрольной водой, при этом величина электрического сигнала АКВ после его стабилизации в 1,2 раза превышала аналогичный сигнал контрольной воды.
Проведено сравнение величин коэффициента поверхностного натяжения и косинуса угла смачивания АКВ и контрольной воды.
Найдено, что произведение величины коэффициента поверхностного натяжения на косинус угла смачивания для АКВ и контрольной воды соответственно составляет 0,11 и 0,05 Н/м, т.е. измеренные величины отличаются тоже примерно в два раза. Следовательно, эффект подъема активированной кремнем воды можно объяснить влиянием кремня на капиллярно-поверхностные свойства воды.
1.4.3. Физико-химические и иные свойства кремня
В составе кремней обнаружено содержание около 20 химических элементов (магния, кальция, фосфора, стронция, железа, марганца, меди, цинка, кобальта, никеля, хрома, свинца, алюминия, бора, кадмия, молибдена, титана, кремния, олова, бария) в концентратах экстрактов кремней черного серого и красного, в их настоях на дистиллированной и водопроводной воде.
Кремень красный отличается от других исследованных минеральных образований тем, что в его составе в заметном количестве присутствуют органические ненасыщенные соединения, имеющие характерное флюорисцентное свечение.
Концентрации практически всех основных примесей в кремнях различного возраста и окраски весьма близки, вместе с тем, в зависимости от возраста различаются по содержанию кальция, калия, алюминия и железа. Примесей тяжелых элементов в кремниях различного возраста, цвета, из различных месторождений обнаружено не было.
Зарегистрирован эффект уменьшения исходного количества бария и кальция в водопроводной воде при ее активировании кремнями отмеченных разновидностей в ряде случаев более чем на 200%.
Исследованы возможности стабилизации (продления сроков годности) широко применяемых в медицинской практике препаратов группы биогенных стимуляторов путем их приготовления на активированной кремнями воде. Обнаружено заметное стабилизирующее действие активированной кремнями воды на состав препарата “Экстракт алоэ”.
1.4.4. Исследование термической стабильности кремня методами термогравиметрии и ДТА-анализа
Метод термического анализа основан на регистрации изменения массы образца в зависимости от температуры. Экспериментально полученная кривая зависимости изменения массы от температуры характеризует термостабильность и состав исследуемого образца[23,27].
Для определения температурной стабильности кремня были приготовлены три пробы образцов с размерами частиц 3,0-3,5 мм; 1,0-2,0 мм и <1,0 мм соответственно. Нагрев образцов производился по программе со скоростью 50С/мин в интервале температур 20 – 800 0С. В процессе эксперимента регистрировались три кривые: изменения температуры (Т), массы (ТG) и теплового потока. По экспериментальным данным рассчитывались скорость изменения массы и изменения энтальпии.
ДТА-исследования кремня показали, что физических превращений или химических реакций, связанных с изменением энтальпии, которые сопровождаются заметным поглощением или выделением тепла, в исследуемом интервале температур не наблюдается. Впрочем, это можно объяснить и сильным размытием процесса разложения фракций в кремне.
Результаты термического анализа приведены в таблице №1.
Таблица №1
|
Температура, 0С | Потери массы (TG), % | ||
| 3,0 – 3,5 мм | 1,2 – 2,0 мм | <1,0 мм | |
| 140 | 0,000 | -0,174 | -0,050 |
| 190 | 0,000 | -0,141 | -0,012 |
| 234 | 0,000 | -0,113 | 0,000 |
| 280 | 0,000 | -0,113 | 0,000 |
| 322 | -0,019 | -0,084 | 0,000 |
| 365 | -0,060 | -0,100 | 0,034 |
| 407 | -0,171 | -0,194 | 0,166 |
| 450 | -0,284 | -0,340 | 0,316 |
| 490 | -0,382 | -0,460 | 0,446 |
| 534 | -0,483 | -0,562 | 0,562 |
| 574 | -0,502 | -0,645 | 0,624 |
| 616 | -0,537 | -0,641 | 0,647 |
| 660 | -0,521 | -0,694 | 0,660 |
| 700 | -0,531 | -0,709 | 0,744 |
| 741 | -0,548 | 0,710 | 0,745 |
| 800 | -0,607 | -0,720 | 0,746 |
Анализ данных потерь массы исследуемых проб показывает, что потери массы лежат в пределах 0,6 – 0,8 %, при этом, чем меньше размеры частиц, тем больше для заданной температуры потеря массы, что связано с большей поверхностью частиц.
Заметная потеря массы в образце наблюдается, начиная от 3000С. Интервал разложения составляет около 300 0С. Это связано не с широким диапазоном разложения каких-то фракций, находящихся в кремне, а, скорее всего с медленными диффузионными процессами, которые определяют выход летучих фракций из глубины частичек кремня.