Yachting star

Главная | Регистрация | Вход
Воскресенье, 19.11.2017, 13:56
Приветствую Вас Гость | RSS
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 146
Меню сайта
Категории раздела
Технологии [1]
Материалы [8]
Статьи [4]
Мини-чат
Главная » технолог (13)

Технологии [1]
Материалы [8]
Статьи [4]



Его удивительные свойства были известны давно. Древние мастера, чтобы увековечить свои творения, выбирали именно базальт, потому что на него не действовали ни дождь, ни снег, ни перепады температуры, никакое другое влияние внешней среды. На протяжении многих веков человечество ломало голову над тем, как необычайную стойкость этого камня придать другим материалам. В 60-х годах сначала в московском НИИ стеклопластикового волокна, потом в Киеве, в аналогичном институте были созданы лаборатории базальтового волокна. Обе республики – Россия и Украина – одновременно стали первыми обладателями технологий по получению волокна. Специалисты вспоминают, что как только об этом стало известно на Западе, там в аналогичные разработки было вложено более 100 млн долларов. Но зарубежные ученые смогли лишь получить нить в лабораторных условиях, попытки же запустить промышленное производство закончились ничем. Затяжной процесс перемен в России на некоторое время приостановил производство базальтового волокна, но в 2000-м году и в России, и на Украине к этой теме вернулись вновь. В России опытное производство базальтового волокна на основе фидерной технологии было начато в подмосковном научном центре Дубна. В Перми производство запустили по новой прогрессивной технологии – модульной.– Модульная технология более энергосберегающая, более мобильная, компактная и быстро перенастраивается.

Трудно назвать отрасль народного хозяйства или промышленности, где волокно не нашло бы применения,  – рассказывает Андрей Иванович. – Космонавтика, строительство, машиностроение, автомобилестроение, судостроение, станкостроение, химическая и нефтяная промышленность  – практически везде. На основе тончайшего волокна, во много раз более тонкого, чем человеческий волос, выпускаются конструкционные ткани, сверхпрочные шнуры. Из-за того, что оно обладает антикоррозийными свойствами, оно может использоваться там, где не работает стекловолокно, а углеродное волокно дорого. Даже перепады температуры от 700 до


1 000 градусов не влияют на его физико-механические характеристики. Пропитав волокно эпоксидной, полиэфирной смолами, ему можно придать любую форму. Например, изготовить трубу, какие-то элементы арматуры, теплоизоляционные материалы, которые, кстати, еще и радиацию не пропускают. Такие изделия не гниют и не портятся до 50 и более лет, а трубы водоснабжения и канализации практически вечны. Если в сейсмоопасной зоне покрыть этим материалом стены здания, то оно не рассыплется во время землетрясения. Волокно охотно используют в оборонной промышленности.

Производство базальтового волокна дороже, чем стекловолокна, но на порядок дешевле углеводородного. Однако стекловолокно разрушается при температуре свыше 300 градусов, не сохраняется в щелочной среде и соленой воде. А базальтовое волокно во всех вредных условиях чувствует себя прекрасно.


Несмотря на то, что производство нового материала уже запущено, все свойства и области его применения еще до конца не исследованы.

– Это естественно, – говорит Андрей Иванович, – производство постоянно меняется, апробируется что-то новое, ведутся работы по химическому, механическому, физическому составам сырья. Например, есть вопрос: плавление базальта происходит при температуре 1 500 градусов, а чем ее измерить? Термопары и пирометры, которые мы используем, постоянно выходят из строя.

Доктора наук и лауреаты государственных премий, работающие в НПО «Вулкан», нашли решение: измерять температуру в печи не стандартными методами, а акустическими. Теоретическая схема и расчеты были сделаны, но необходимо создать промышленную модель, поместить ее в экспериментальную установку, запустить, апробировать. На это требуются немалые средства, которых у производства пока нет.

Вот тут-то и пришла государственная помощь в виде представителей Фонда Бортника, который как раз и создан для того, чтобы мысли и новации инженеров финансировать и доводить до логического завершения, внедрения и получения прибыли. В прошлом году в Приволжском федеральном округе рассматривалось более 170 проектов, претендующих на эту господдержку. Победителями было признано шесть, среди них – пермское НПО «Вулкан».

Время применять камни

Журавлев считает, что создать что-то новое без государственной помощи невозможно в любой стране мира. На Западе, правда, есть транснациональные корпорации, которые имеют возможность финансировать подобные разработки.

– Россия до недавнего времени и позиционировала, и вела себя как сырьевая держава. Мы работали на экономику Китая, Европы, Америки, – рассуждает Андрей Иванович. – Один знакомый немец как-то сказал: «Ваша бедность оттого, что вы очень богаты». В крае есть все: нефть, лес, калийные удобрения, алмазы, золото. Нам и не было надобности что-то выдумывать, пока не случился кризис.

Слава богу, в последнее время в наших головах что-то изменилось. Государство начало поворачиваться лицом к науке и новым технологиям, стали появляться такие корпорации, как «Российские нанотехнологии».

Наше производство тоже относится к разряду нанотехнологий. Хотя само базальтовое волокно в диаметре составляет от 6 микрон, но ценные свойства ему придает замасливатель, который обволакивает его очень тонкой пленкой от 5 до 50 нанометров. Мы сейчас готовим заявку в Роснано. Думаю, благодаря этим разработкам мы сможем не только прославить Пермский край, но и поддержать его экономически.

 

Сейсмоустойчивые здания, канализационные трубы, не поддающиеся коррозии и засорению, теплоизоляция, «по совместительству» не пропускающая еще и радиацию, дороги, которые никогда (никогда!) не покроются трещинами и выбоинами, – это ли не подарок человечеству? И он уже вручен людям. В 2008 году в Перми, в НПО «Вулкан» было запущено производство непрерывного базальтового волокна, уникального по своим свойствам.

Подробнеё посмотреть здесь

 По материалам http://dp.perm.ru



Общие | Просмотров: 1501 | Дата: 11.04.2009 | Комментарии (0)

Введение

В настоящее время около 60% всей применяемой тепло- и звукоизоляции представлено волокнистыми материалами - стеклянной, минеральной и базальтовой ватой. Часто потенциальные инвесторы, оценивая планы организации производства различных видов утеплителя, не в полной мере представляют их недостатки и преимущества. Еще меньше такой информации имеет конечный потребитель. Поэтому те и другие не могут сделать правильный выбор в пользу лучшего материала. В конечном итоге все тратят деньги, которые можно сэкономить.
В настоящем обзоре представлены характеристики стеклянных, минеральных и базальтовых волокон и некоторые примеры их применения.

Базальтовые волокна получают из расплава собственно базальта, а также некоторых близких к нему пород без каких либо дополнений в виде синтетических или минеральных веществ. Следовательно, по применяемому сырью рассматриваемые волокна можно расположить по степени их "ненатуральности" или, иными словами, отдаленности от природных материалов: - стекловолокно - по сути, результат химических технологий; - шлаковата - тоже самое; - минеральное волокно - фабрикуется на основе естественных материалов, но в смеси они представляют собой искусственно созданный минерал; - базальтоволокно - имеет природную формулу вулканических пород.

Производимые из базальтового волокна изделия: базальтохолст, базальтовые маты, ткани, плиты, картон.

Номенклатура продукции примерно одинакова и решение в пользу того или иного утеплителя часто бывает не совсем правильным

Механические характеристики

Таблица 1
Параметр (характеристика) Стекловолокно Минеральное Базальтовое (БСТВ)
1 Механические 
1.1 Кажущаяся плотность, кг/м3 12-25 25-40 15-23
1.2 Диаметр элементарного волокна, μкм 4-12 4-10 1-3
1.3 Длина волокон, мм 15-50 16 40-70
         
1.4 Модуль упругости, кгс/мм2 До 7200 5400…8000 9100…11000
1.5 Коэффициент уплотнения при эксплуатации (СНиП 2.04.14.80)  1,6 1,8 1,2
1.6 Остаточная прочность при растяжении (после термообработки), % при температуре 20º С 100 100 100
200º С 92 95 98
400º С 52 60 86
600º С спекание 20 76

Комментарии к Таблице 1
Воздух - лучший изолятор. Он имеет самый низкий коэффициент теплопроводности, теоретически недостижимый в любых материалах (кроме более легких газов, вакуума в термосах и активной теплоизоляции). Но воздух подвижен, и перенос тепла в нем осуществляется, в основном, не теплопроводностью, а в результате массообмена (свободной или вынужденной конвекции). Конечно, это очень упрощенная модель, но в практически встречающихся случаях верная на 90 %. Для исключения массобмена воздушную прослойку надо разбить на маленькие ячейки, которые не допустят или существенно усложнят перенос горячего воздуха в холодную зону или наоборот. Иными словами, теплоизоляция - это "гранулированный" воздух. Чем меньше ячейки, тем лучше изолятор. И чем ближе изделие по плотности к воздуху, тем меньший у него коэффициент теплопроводности. С учетом сказанного понятно, что базальтовая вата имеет преимущества перед стеклянной и минеральной, так как у нее тоньше волокна и меньше плотность (строки 1.1 и 1.2 Таблицы 1 и строка 2.3 Таблицы 2).

Коэффициент уплотнения при эксплуатации - показывает на сколько тоньше (и тяжелее) становится изоляция с течением времени. Из таблицы видно, что минерального волокна нужно почти в два раза больше для сохранения изолирующих свойств (строка 1.5). Следующая характеристика - остаточная прочность при растяжении - показывает, что до 200 С все материалы мало меняют свои свойства, приемлемы для общестроительных целей и изоляции не слишком горячих трубопроводов. Однако, если действие температуры циклическое (нагрев-охлаждение), то возникает проблема усталостной термопрочности и, в конечном итоге, долговечности теплоизоляции.


Стекломаты | Просмотров: 1156 | Дата: 12.04.2009 | Комментарии (0)

Температурные характеристики

Таблица 2
Параметр (характеристика) Стекловолокно Минеральное Базальтовое (БСТВ)
2.1 Диапазон температур применения, ºС -60…+250 -180…+450 -250…+700
2.2 Коэффициент теплопроводности, Вт/мºС 0,038..0,042 0,04…0,047 0,031..0,034
2.3 Температура спекания, ºС 600 850 1100

Таблица 2 не требует особых комментариев. Следует отметить лишь то, что для стеклянного и минерального волокон приведены "лучшие" показатели. Они могут существенно отличаться от табличных в зависимости от марки стекла или состава шихты в минеральном волокне. Базальтовое волокно стабильно по составу и, соответственно, по температурным характеристикам. Кроме того, при оценке температурных характеристик необходимо учесть не только то, как волокно "держит" температуру, но и как меняется его прочность (Таблица 1, строка 1.6). Вывод очевиден в пользу базальтовых волокон

Вибростойкость волокон

Очень важный показатель, влияющий на долговечность изоляции. Вибрационным и акустическим нагрузкам подвергаются все конструкции - и строительные, и технологическое оборудование и, в особенности, транспортные средства. В Таблице 3 представлены данные, позволяющие оценить эту характеристику.

Таблица 3
Параметр (характеристика) Стекловолокно Минеральное Базальтовое (БСТВ)
3.1 Виброустойчивость,

(потеря веса при вибровоздействии) % при температуре:

200 ºС

450 ºС

900ºС

(v=50 Гц, А=1мм, t=3 часа)




12

41

100



40

75

100



-

0,01

0,35
3.2 Акустическая характеристика

Коэффициент звукопоглощения

0,8…0,92 0,75…0,95 0,95…0,99

Именно высокая вибростойкость базальтовых волокон определила их исторически первую область применения - аэрокосмический комплекс и судостроение. Кроме того, базальтовые волокна - эффективный звукоизолятор, который не только изолирует, но и не разрушается сам от звуковых колебаний.

Примеры из жизни.
- Во всех самолетах используется только изоляция из базальтового супертонкого и ультратонкого волокна - не "сыпется", не пылит, переносит частые теплосмены;
- Тепло-звукоизоляция глушителей некоторых японских автомобилей - из базальтовых материалов.

Химическая стойкость-Таблица 4

Параметр (характеристика) Стекловолокно Минеральное Базальтовое (БСТВ)
4.1 Химическая устойчивость (потеря веса ) ,%
  в воде
в щелочной среде
в кислотной среде
6.2
6,0
38,9
4.5
6,4
24,0
1,6
2,75
2,2
4.2

Водопоглощение

за 24 часа, %

1,7 0,95 0,02

В теплоизолирущих материалах всегда присутствует некоторое количество влаги в виде пара или жидкости. При определенных условиях пар может конденсироваться внутри материала. Также в процессе эксплуатации через неплотности паро- и гидроизоляции влага может попадать из окружающей среды. Вода осадков имеет кислотную реакцию. Утверждать, что даже при технически идеальной защите волокно не будет контактировать с влагой нельзя.
Как видно из Таблицы 4, стеклянные и минеральные волокна уступают по химической стойкости базальтовым в 2,5-3 раза для нормальных и щелочных сред и 8- 17 для кислотных. Водопоглощение базальта в 85 раз ниже, чем стекла. Следовательно, можно утверждать, что разрушение стеклянных и минеральных волокон будет протекать значительно быстрее чем базальтового.

Пруток диаметром 10 мм из композиции "стеклонить - эпоксидная смола", погруженный одним концом в дождевую воду, разрушается в течении 2-х лет. Такой же пруток с композицией "базальтовая нить - эпоксидная смола" не разрушился в течении 7 лет. Этот пример тем более показателен, что волокна были внешне защищены.

Материалы на базальтовой основе должны иметь себестоимость существенно более низкую, чем аналогичные на стеклянной и немного большую, чем минеральных. Достигается это в первую очередь возможно за счет организационно-технических мероприятий - создания достаточно крупного и энергетически эффективного производства.

Пример
В КНР создано крупное производство непрерывного базальтового волокна (НБВ) с максимальным использованием энергосберегающих технологий. Себестоимость НБВ оказалась на 35% ниже себестоимости стеклянного, производимого тем же предприятием.

Вывод

Очередной раз не удалось обмануть природу. Натуральные базальтовые материалы лучше по всем показателям.

Стекломаты | Просмотров: 939 | Дата: 12.04.2009 | Комментарии (0)

Прекрасная химическая стойкость и водонепроницаемость делает их подходящими для использования в неблагоприятных внешних условиях. Эти эпоксидные смолы являются прекрасным выбором для структурных соединений высокой прочности.

Надежные соединения высокой прочности, получаемые с огромным количеством различных основ, расширяют возможности дизайнеров в выборе самых лучших материалов для конкретных условий применения.

Эпоксидные смолы широко используются в процессе сборки судовых, автомобильных, авиакосмических приборов, при сборке вообще и в строительной промышленности, в частности. Области применения очень разнообразны, в том числе прикрепление ручек к инструментам, авиационно-космические конструкции, покрытия для кухонных рабочих поверхностей, корпусов моторов и кронштейнов.

Сравнительная таблица эпоксидных смол

Данная таблица представляет полную подборку двухкомпонентных эпоксидных смол Пермабонд. Чтобы получить более подробную техническую информацию и сведения о безопасности материалов, посетите сайт www.permabond.com. Для обсуждения ваших конкретных требований по применению, обратитесь в службу технической помощи Пермабонд, и наши технические консультанты порекомендуют вам наиболее подходящий для вас клей или помогут в разработке нового продукта или модификации уже существующего продукта для удовлетворения вашим техническим требованиям.

Продукт

Описание

Максим. заполняе-мый зазор

(мм)

Время отверж-дения (мин)

Полная прочность (часы)

Прочность на сдвиг

(МПа)

Прочность на отрыв

(МПа)

ET500

Очень быстрое отверждение, прозрачный, нежелтеющий

2,0

4-6

24

14

45

ET505

Прочный, универсальный структурный клей для склеивания широкого спектра  материалов

 2,0

60-90

72

21

60

ET510

Быстро твердеющий и эластичный, обеспечивает отличную ударопрочность и прочность на отрыв

 2,0

15-25

72

18

80

ET515

Прозрачный и эластичный, обеспечивает отличную ударопрочность и прочность на отрыв

2,0

15-25

72

12

60

ET536

Усиленной прочности, тиксотропный, обеспечивает отличное заполнение зазоров и управление текучестью

5,0

60-90

72

24

80

ET540

Усиленной прочности, тиксотропный, обеспечивает отличное заполнение зазоров и контроль текучести, устойчивость к высокой температуре

60-180

72

18

80

От -40 до +80°С

(постоянно)

До +150°С (периодически)

Скорость отверждения зависит от температуры окружающей среды, значения по времени отверждения, приведенные выше, тестировались при 20°С. Обычно повышение температуры на 8°С наполовину сокращает время отверждения (и наоборот, понижение температуры на 8°С удваивает время отверждения).
Смолы эпоксидные | Просмотров: 914 | Дата: 19.04.2009 | Комментарии (0)



Эти смолы применяются в судостроительной промышленности для пропитки волокон в процессе изготовления изделий из волоконно-армированного пластика. Независимо от природы волокна (стекловолокно , углеволокно , кевлар , древесное волокно) , адгезия смолы и пропитываемость волокон являются самым важным моментом для производства качественного изделия.

 

ЭПОКСИДНЫЕ СМОЛЫ.
Представляют самое универсальное семейство смол , применяемых для производства композитных конструкций и судоремонта. Практически по всем параметрам эти смолы обеспечивают самые высокие показатели клеевого шва и прочности. В настоящее время разработаны смолы, не содержащие вредных для здоровья веществ и не выделяющие при отверждении фенола.
Смолы обладают крайне малой усадкой. В случае ремонта компонента, изначально изготовленного на основе полиэфирных и винилэфирных смол и подвергнутого деформации и трещинам, хорошо армированная эпоксидная смола имеет прочность связи с основой 2000 пси (у винилэфирной 500 пси). Не имеет значения, из какого сочетания древесины, углеволокна, кевлара, стекловолокна и заполнителя состоит ремонтируемое изделие, смола хорошо впитается и навсегда образует с ним композитное единое целое.
Когда эпоксидная смола используется в качестве химически стойкого барьерного слоя, покрытие ею обладает очень низким водопоглощением ( менее 0.5%) и можно быть уверенным в том, что отделочные покрытия будут иметь хорошее сцепление с эпоксидной основой, а основа – с корпусом судна. Современные эпоксидные смолы могут обладать низкой вязкостью и контролируемым временем отверждения.

 

ВИНИЛЭФИРНЫЕ СМОЛЫ.
Отражают шаг в верном направлении развития смол. Хотя и имеют тот же пероксидный механизм образования пространственных связей, что и полиэфирная смола. Дополнительную прочность этим гибридным смолам придают эпоксидные молекулы, заложенные в их основу . Усадка при отверждении умеренная. Повышенная прочность модифицированной смолы предотвращает образование микротрещин, а сама основа смолы к тому же служит повышению адгезии к поверхности.
Обладают неплохими водостойкими качествами и некоторые имеющиеся в продаже барьерные покрытия изготовлены на основе смол этого семейства. К отрицательным сторонам винилэфирных смол относятся критичность к их приготовлению, высокий уровень содержания вредных веществ (в форме стирола), чувствительность к влажности и температуре (может не полимеризоваться). Хорошая винилэфирная смола весьма дорогая по сравнению с полиэфирной, и по цене близка к эпоксидной.
Винилэфирные смолы несомненно превосходят по характеристикам полиэфирные при рассмотрении стандартного пероксидного процесса, однако их адгезия к разнородным и ранее отвержденным поверхностям все еще остается крайне низкой и многие корпуса на базе винилэфирной смолы страдают все той же проблемой массового отслоения наружного слоя стеклопластика от заполнителя и переборок.
Плюс ко всему практически всегда барьерные покрытия наносятся уже после продажи судна и здесь очень важно, чтобы это покрытие имело прочную связь с основой. Винилэфирные смолы обладают хорошей адгезией к стекловолокну и низкой адгезией к более экзотическим материалам (кевлар, углеволокно) и древесине. Для отверждения полиэфирных и винилэфирных смол на открытой поверхности требуется введение специальных добавок. Нанесение последующих слоев нуждается в тщательной подготовке поверхности для обеспечения адгезии.

 

ПОЛИЭФИРНЫЕ СМОЛЫ.
Самые дешевые из всех смол, применяемых в стеклопластиковом судостроении с использованием отрицательной формы в виде матрицы. Главное преимущество полиэфирных смол по сравнению с винилэфирными и эпоксидными – их крайняя дешевизна. Отрицательными сторонами являются плохая адгезия , высокий уровень фильтрации воды , сильная усадка и высокое содержание вредных веществ. Могут применяться только со стекловолокном. Лучше всего подходят для изготовления конструкций , не критичных к весу , адгезии и прочности на излом. Примером может служить изготовление простого цельного стеклопластикового элемента в открытой матрице за одну операцию и без образования вторичных соединений на этой смоле. Если точность формы не очень важна , водостойкость не имеет значения и место работы имеет хорошую вентиляцию , тогда полиэфирная смола будет главным кандидатом. Полиэфирные смолы с давних времен обладают плохими характеристиками в области адгезии и растяжения, в результате чего готовое изделие склонно к образованию микротрещин и формированию слабого вторичного клеевого соединения . Эти характеристики приобретают значение , когда заходит речь о соединении разнородных материалов в одном изделии или когда материалы не имеют обычной стекловолокнистой основы. 

Готовый корпус на основе полиэфирной смолы страдает осмотическим пузырением , если его не обработать эпоксидной смолой для образования барьерного покрытия. Верфи завалены корпусами и надстройками , пораженными огромными участками расслоения стеклопластика и отделения его от заполнителя. Все это стало результатом повсеместного в промышленности нарушения технологии склеивания (использования полиэфирной смолы в качестве клея).





Материалы | Просмотров: 965 | Дата: 19.04.2009 | Комментарии (0)

Форма входа
Поиск
Друзья сайта
  • Каменный цветок
  • Под парусом
  • FotoStudio AE
  • Непран - бот
  • CSV
  • Rambler's Top100 Рейтинг - яхты и катера

    Copyright MyCorp © 2017 | Сайт создан в системе uCoz