Файл: белорусский государственный технологический университет.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 1130

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Секция

ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

РАЗРАБОТКА ТВЕРДОФАЗНЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ФЕРРИТА ВИСМУТА BiFeO3 Феррит висмута BiFeO3 – один из наиболее перспективных мате- риалов, на основании которого разрабатывают новые магнитоэлектри- ческие материалы (мультиферроики). Связь между магнитной и элек- трической подсистемами, предоставляющая возможность с помощью электрического поля управлять магнитными свойствами материала и, наоборот, позволяет говорить о мультиферроиках как о возможных ма- териалах для создания принципиально новых устройств в области ин- формационных и энергосберегающих технологий, устройств магнит- ной памяти, сенсоров магнитного поля и др. Не смотря на то, что синтез и свойства BiFeO3 исследованы достаточно широко, установлено, что получение BiFeO3 и твердых растворов на его основе путем взаимодей- ствия соответствующих оксидов осложняется рядом факторов и не поз- воляет получать однофазные твердые растворы, не содержащие приме- сей Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9. В связи с этим целью работы являлась разра- ботка твердофазных методов синтеза BiFeO3 на основе примесных фаз Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9, используемых в качестве прекурсоров, и соответ- ствующих оксидов.Первый способ твердофазного синтеза BiFeO3 предполагал взаи-модействие предварительно полученного прекурсора Bi25FeO39 с окси- дом Fe2O3 по реакции Bi25FeO39 + 12Fe2O3 = 25BiFeO3. На основании полученных данных было показано, что предложенный метод позволил уменьшить температуру и время синтеза по сравнению с твердофазным методом синтеза из оксидов Bi2O3 и Fe2O3, и незначительно снизить со- держание примесных фаз с 5 до

КВАСЦЫ КАК КОАГУЛИРУЮЩИЕ АГЕНТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭМУЛЬСИОННЫХ КАУЧУКОВСпрос на высокомолекулярные соединения постоянно нарастает во всем мире. Каучуки, изготовленные эмульсионной сополимериза- цией, обладают необходимыми свойствами и находят свое применение для изготовления резинотехнических изделий и композиционных со- ставов различного назначения и др. [1, 2]. Однако применяемые в настоящее время для выделения каучука из латекса соли металлов пер- вой группы обладают дешевизной, но их расходные нормы (сотни ки- лограмм для производства одной тонны каучука) плохо сказываются на экологии. Поэтому снижение расхода солевого коагулянта имеет важ- ное практическое значение. Интерес в этом плане представляют квасцы. 4Квасцы – это двойные соли, содержащие в качестве одного из ка- тионов трёхвалентные металлы (Fe3+, Cr3+, Al3+), второй катион – это щелочные металлы (Na+, K+, Cs+, Rb+) или ион аммония NH4+. На месте аниона стоит сульфат-ион SO 2-. Квасцы известны с древних времён как осветлители мутных жид- костей. Это основано на их флокулирующих свойствах. Такое свойство объяснимо с точки зрения атомного состава солей. Квасцы находят ши- рокое применение как протрава при крашении и дублении, в медицине, в косметике, в приготовлении пищи и др. Квасцы не обладают дефи- цитностью, имеют доступную цену и широко используются в различ- ных отраслях промышленности.Целью данной работы – рассмотрение флокулирующего дей- ствия квасцов при производстве эмульсионных каучуков.Объектами исследования послужили алюмокалиевые, хромкали- евые квасцы. Изучение процесса снижения агрегативной устойчивости латекса марки СКС-30 АРК осуществляли по методике, представлен- ной в работе, с употреблением в качестве коагулирующих веществ вод- ных растворов вышеуказанных солей (мас. дол. 0,02 ед). После введе- ния солей в латекс бутадиен-стирольного каучука систему гомогенизи- ровали 3–4 минуты, а затем и при постоянном перемешивании вводили водный раствор серной кислоты с массовой долей 0,02 ед. из расчета 15 кг/т каучука. Систему перемешивали в течение 3–5 минут. Образующуюся крошку каучука извлекали из водной фазы (серума), промывали водой и обезвоживали в сушильном агрегате при 80–85 оС. Полноту коагуля- ции оценивали визуально по прозрачности серума и гравиметрически – по массе выделяемой крошки каучука.Промышленный латекс СКС-30 АРК имел следующие характери- стики: рН = 9,6; поверхностное натяжение  = 57,4 мН/м; содержание сухого остатка 21,2 %; содержание связанного стирола 22,6 %.Проведенными исследованиями установлено, что квасцы могут быть использованы для снижения агрегативной устойчивости латекс- ной дисперсии. Наименьшим расходом на выделение одной тонны ка- учука из латекса обладали хромкалиевые квасцами, 20 кг. Расход алюмокалиевых квасцов, необходимый для полного выделения каучука из латекса составил 40 кг.Квасцы, как сказано выше, обладают катионом с зарядом (+3), из чего можно сделать вывод: процесс коагуляции латекса проводится по концентрационному механизму. Согласно Правилу Шульце-Гарди зна- чения порогов коагуляции для противоионов с зарядами 1, 2 и 3 соот- носятся как 1 : 1/20 : 1/500. Чем выше заряд, тем меньше расход элек- тролита.Интерес к использованию солей, содержащих положительно за- ряженный ион (3+), в технологии выделения эмульсионных каучуков из латекса базируется на том, что расход их в 5-10 раз меньше расхода хлорида натрия, который составляет

МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОСИСТЕМ АНТАРКТИКИТаксономия и систематика дрожжей до настоящего времени находится в процессе становления, несмотря на то, что первая класси- фикация этих организмов была предложена еще в 1904 году. В совре- менных научных исследованиях наибольшую достоверность в иденти- фикации видов приобрели молекулярно-биологические методы, к кото- рым можно отнести MALDI-TOF масс-спектрометрию и секвенирова- ние участков ДНК.Первичная идентификация видовой принадлежности проводи- лась с использованием масс-спектрометрического профилирования ри- босомальных белков микроорганизмов, находящихся в экспоненциаль- ной стадии роста при поддержке Института биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси. Метод основан на ионизации матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации с детекцией во время пролетном масс-анализаторе высокого разрешения [1]. Дан- ные после обработки анализировали с использованием системы управ- ления базами данных BioTyper для идентификации микроорганизмов.Полученные параметры достоверности в пределах от 1,700 до 1,999 («желтая область») позволили идентифицировать 7 изолятов до рода, из которых 6 были отнесены к Sporobolomyces roseus (изоляты 4- 1, 4-7, 4-9, 4-10, 4-11 и 7-71) и один к Pseudozyma aphidis (изолят 1-15). Параметр достоверности в пределах от 2,000 до 2,299 («зеленая об- ласть») позволили достоверно идентифицировать до рода и возможна идентификация до вида изолята 1-32 как Pseudozyma aphidis. Одна культура дрожжей попала в диапазон 2,300-3,000 («зеленая область»), что позволило достоверно идентифицировать ее до вида (культура 2-2– Cryptococcus liquefaciens). Остальные результаты параметров досто- верности находились в «красной области» (значения показателей ниже 1,700), поэтому достоверно идентифицировать их не имелось возмож- ности. Основной причиной являлось отсутствие в используемой базе данных таких видов дрожжей и данных о них.Полученные результаты свидетельствовали о необходимости дальнейшей идентификации с использованием амплификации фраг- ментов ДНК с последующим секвенированием. Для идентификации дрожжевых культур проводили амплификацию фрагмента 18S рДНК с использованием праймеров NS1-NS4 (размер фразмента 1100 пн) и межгенные участки окаймленные праймерами ITS1-ITS4, ITS1-LR3 и ITS1-LR5 (размер фрагментов

Секция

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СТЕКОЛ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВСтеклокристаллические материалы, соактивированные ионами эрбия и иттербия представляют практический интерес и предназначены для использования в качестве ап-конверсионных люминофоров, осу- ществляющих эффективное преобразование инфракрасного лазерного излучения (

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО


Для повышения эксплуатационных показателей изделий из ком- позиционных материалов на основе термореактивных связующих все больше обращают внимание на комбинированные составы эпоксидных олигомеров и фенолов, которые обладают повышенными теплостойко- стью, устойчивостью к циклическим нагрузкам и механическими ха- рактеристиками.

Цель исследования – определение физико-механических характе- ристик композиционных материалов на основе эпоксиноволачного олигомера для изготовления стекло- и углепластика.

Состав композиционного материала: эпоксиноволачное связую- щее, отверждаемое алкофеном; наполнитель – углеродная ткань твил 2/2, стеклянная ткань сетчатого плетения, преимущественно одно- направленная. Степень наполнения – 40% масс., структура для углепла- стика – 1 : 1, стеклопластика – 1 : 0.

Значения температурно-временных параметров изготовления об- разцов для исследований физико-механических свойств выбирали ис- ходя из результатов определения времени гелеобразования основной отверждающейся системы. Образцы получали прессованием при тем- пературе 120С и давлении 1 МПа собранного пакета с заданной после- довательностью укладки слоев из предварительно пропитанных напол- нителей.

Определение основных физико-механических свойств прово- дили в соответствии с ГОСТ 32656-2017; ГОСТ 4647-2015 на образцах рекомендованной формы и размеров.

В результате исследований выявлены особенности поведения композиционных материалов при механическом нагружении. Для ис-
следуемых материалов получены значения основных прочностных по- казателей и упругих постоянных. Диаграммы деформирования при рас- тяжении и изгибе представляют собой прямые наклонные линии. Это позволяет говорить, что материалы ведут себя как идеально упругие тела до разрушения. Величина остаточных деформаций не превышает 5%, что говорит о хрупком характере разрушения.

Имеющиеся результаты позволяют сделать заключение о прин- ципиальной возможности использования разработанных композиций для изготовления изделий конструкционного назначения.

УДК 678.072.027
Студ. Т.О. Фурсов, Д.А. Савицкий, М.Д. Новоселов Науч. рук.: доц. Е.И. Кордикова; ассист. Г.Н. Дьякова (кафедра механики и конструирования, БГТУ)

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ FDM-ПЕЧАТИ (ТОЛЩИНА СЛОЯ, ТЕМПЕРАТУРА


СОПЛА, СКОРОСТЬ ПЕЧАТИ) НА СВОЙСТВА УГЛЕНАПОЛНЕННОГО МАТЕРИАЛА

В последнее время на рынке материалов для аддитивных техно- логий появляется большое количество композиционных материалов. Как правило, это стекло- или угленаполненные композиции. Качество напечатанных по технологии послойного наплавления материалов напрямую зависит от основных технологических параметров – тол- щина слоя, температура и скорость печати. Особенно это важно при ис- пользовании наполненных композиций, где неплавкие мелкие частицы оказывают влияние не только на физико-механические характери- стики, но и на температурные показатели переработки.

Целью представленной работы является определение оптималь- ных технологических параметров печати по критериям наилучших фи- зико-механических свойств.

В качестве объекта исследований использовали угленаполнен- ный полиамид NylforceCarbon от FiberForce, который включает в себя полиамид-12 с наполнением короткими углеродными волокнами (30% масс.). Главная особенность материала – необходимость в его по- стоянной сушке ввиду сильного влаго- и водопоглощения. Это необхо- димо учитывать при необходимости производства изделий из этого ма- териала

Печать проводили на принтере Ultimaker 3 при постоянном за- полнении под углом ±45°. Варьирование исследуемых параметров про- водили в диапазоне: для температуры – 240–270 С, скорость печати – 55–85 мм/с, высота слоя – 0,1–0,3 мм.

Определение основных физико-механических свойств прово- дили в соответствии с установленными стандартами.

При изменении толщины слоя от 0,1 до 0,3 мм прочность при рас- тяжении повышается на 14%. Увеличение скорости печати от 55 до 85 мм/с приводит к снижению показателя прочности на 9 % (сравнимо с ошибкой эксперимента). При температуре печати 270 °С прочность образцов на 10 % выше, чем напечатанных при 240 °С.

Экспериментально доказано, что наилучшие показатели механи- ческих свойств материала наблюдаются у образцов, напечатанных при наименьшей скорости (vпеч = 55 мм/с), наименьшей толщине слоя (hслоя = 0,1 мм) и наибольшей температуре печати (T= 270°С).

УДК 678.01
Студ. К.В. Якимчук Науч. рук. маг. В.Б. Ходер

(кафедра механики и конструирования, БГТУ)
1   ...   120   121   122   123   124   125   126   127   ...   137

ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ НАПОЛНИТЕЛЯ


НА СВОЙСТВА НАПОЛНЕННЫХ ФОТОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Важнейшим направлением исследований в области создания композиционных материалов для технологий аддитивного синтеза яв- ляются характеристики армирующих материалов. Для технологии ла- зерной стереолитографии с точностью печати 25–300 мкм особо важ- ную роль играет размер и форма наполнителя, вводимого в фотополи- мерное связующее.

Цель работы – исследование влияния дисперсности наполнителя на свойства наполненных фотополимерных систем для лазерной сте- реолитографии. Объектом исследования являлся композиционный ма- териал на основе стандартной фотополимерной смолы ClearResin ком- пании Formlabs, наполненной измельченными отходами и содержа- нием наполнителя 20 мас.%.

Исследование производилось для трех фракций наполнителя со средним размером частиц 20, 40 и 50 мкм. Процесс смешивания про- зрачной смолы и отвержденного наполнителя осуществлялся в автома- тическом режиме с использованием лабораторного дисcольвера ПЭ-8100 с низкими частотами вращения, с получением темного мут- ного состава.

Для оценки влияния дисперсности наполнителя на структуру и физико-механические характеристики материала изготавливались стандартные образцы в соответствии с ASTM D638 по методу лазерной стереолитографии на машине Form 2 при ориентации 45° и толщиной слоя печати 100 мкм.

В результате исследования установлено, что уменьшение размера частиц наполнителя в виде измельченных технологических отходов при введении в фотополимерное связующее ClearResin с содержанием 20 мас.% приводит к снижению прочностных характеристик на 10-17%. и модуля упругости материала на 3-4%. Полученная зависимость в
первую очередь связана с технологическими особенностями метода производства. Коэффициент вариации обоих показателей варьируется в диапазоне 2-4%. С учетом высоких затрат на получение мелкодис- персных материалов меньшей фракции оптимальным считается приме- нение наполнителя с размером частиц 50 мкм при печати с толщиной слоя 100 мкм.

УДК 678.01
Студ. М.Г. Сырокваш Науч. рук. доц. Е.И. Кордикова

(кафедра механики и конструирования, БГТУ)

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОТОПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ SLA


После печати методом лазерной стреолитографии образцы про- мывают от остатков смолы и помещают в УФ-камеру для финального отверждения. Для повышения прочности напечатанных изделий к по- стобработке можно добавить операцию термической обработки.

Целью работы являлось определение влияния параметров термо- обработки на модуль упругости при растяжении для термостойкой фо- тополимерной смолы Form labs High Temp Resin.

Испытания проводили в соответствии с ASTM D638-15 на образ- цах рекомендованной формы и размеров. Образцы после промывки и выдержки в УФ-камере подвергали термообработке – нагревали в тер- мошкафу до температуры 160°C с выдержкой в течение 30, 60, 90 ми- нут и последующим охлаждением до комнатной температуры.

Наибольший модуль упругости наблюдали у образцов, которые прошли термообработку в течение 60 минут, он выше модуля «зеле- ных» образцов и прошедших ультрафиолетовую засветку на 59,4 % и 44,4 % соответственно (рисунок).




Рисунок – Гистограмма зависимости модуля упругости при растяжении от времени термообработки

Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о возможности проведения термической обработки напечатанных изделий из фотополи- мерных смол, что приводит к повышению физико-механических свойств.

Смотрите также файлы