НАНОКОМПОЗИТНЫЕ ТРУБЫ - Студенческий научный форум

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

НАНОКОМПОЗИТНЫЕ ТРУБЫ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Нанокомпозит являет собой большое количество специальных пластов, каждый из которых не превышает 2 нанометров. Изготовлен он из глинистых минералов монтмориллонита. Это частицы, которые внедряются в обычный природный материал, образуя в связке уникальный, новый, сверхпрочный материал. К слову, эксплуатационные характеристики полученного сырья безупречные. Используется сырье для изготовления труб, которые будут служить не менее 80 лет![1]

Нанокомпозиты это ключ к созданию новых структур, которые соединяют различные свойства материалов и служат основой для новых устройств. Создание нанонаполнителей единственная возможность получения материалов с сильными функциональными свойствами. По сравнению с микронаполнителями, уже небольшой процент (менее 5%) нанонаполнителей позволяет изменить свойства полимера.[2]

Многослойная нанокомпозитная металлополимерная труба, содержит не менее чем один слой металла, слои адгезива, и слои полимера; слой металла выполнен из фольги - из алюминия или его сплавов, из меди или ее сплавов, или из стали, причем, не менее чем на одной поверхности фольги образован наноразмерный рельеф, или субмикроразмерный рельеф, или нано-микроразмерный рельеф.

Технический результат - увеличение прочности соединений металл-полимер в многослойной металлополимерной трубе, что увеличивает механическую прочность, термостойкость, долговечность многослойной металлополимерной трубы, снижает коэффициент ее температурного расширения.[3]

Основные характеристики и сферы использования нанокомпозитных труб

Самыми главными характеристиками материала, который используется для изготовления труб, можно назвать сверхустойчивость к резким перепадам температур, низким температурам и механическим воздействиям ударного типа. Главное же предназначение нанокомпозитов, которым и пользуются предприятия-изготовители в промышленных масштабах, – это существенная защита водопроводных и газопроводных труб. Невысокая стоимость и безупречные характеристики, а также эксплуатационные показатели позволили нанокомпозитам быстро завоевать строительный рынок. Единственный «недостаток» таких труб – это их дефицит, поскольку сегодня существует мало заводов по производству столь надежного и крепкого материала.

Производство нанокомпозитных труб

Метаполимерные материалы идут на изготовление многослойных труб и профилей. В чем заключается суть процесса? На заводе на металлическую заготовку непрерывно наносят адгезив и полимеры, формуя изделие. Перед тем, как покрывать заготовку указанными веществами, на ее поверхности делают рельеф (наномикроразмерный, субмикроразмерный или же наноразмерный).

Рельеф формируется благодаря высоковольтному разряду атмосферного давления, который есть не что иное, как разряд со стримерным пробоем промежутка. Это позволяет увеличить плотность металлополимерных лент, профилей, пластин и труб.

Какова была изначальная цель изобретения? Она заключалась в том, чтобы создать неразъемные, надежные металлополимерные соединения, увеличив адгезионные силы сопрягаемых материалов. Способы повышения полимерной адгезии были известны и раньше, однако они не приносили таких результатов, как наноматериалы. Проблема заключалась в том, что решающую роль в обеспечении высокой адгезии решает микроструктура поверхности металла, которую долго не получалось почти идеально очистить.

Сегодня как химические, так и механические способы подготовки поверхностей свои возможности почти исчерпали, да и другие новшества давно ворвались в промышленность. Так, был изобретен способ получения металлополимерных соединений (труб, лент) в результате непрерывной экструзии полимеров на профили металлической фольги или же сформованные или неформованные трубы.

Нанокомпозитные трубы, профили и прочие изделия получаются благодаря формированию поверхности фольги, на которую сверху или внутри наносятся сначала адгезив, а затем полимер. Края фольги свариваются. В зависимости от разрядной цепи, выбирается необходимый режим. Это может быть режим “тлеющего барьерного разряда” (“квази-диффузного”) или же разряда искрового.

Нанокомпозитные трубы хороши также тем, что в процессе производства можно легко задать будущие характеристики материала. В зависимости от того, насколько изделие должно быть прочным, рассчитываются максимальные адгезионные силы.

Перечисленные способы производства нового вида труб постоянно претерпевают изменения и совершенствуются. Предполагается что стальные трубы систем отопления и водоснабжения в скором времени заменят нанокомпозитные трубы, производство которых обходится во много раз дешевле. Учтем и то, что времени, затрачиваемого на выпуск новой продукции, требуется также намного меньше.[4]

Вывод

Таким образом, я думаю, что использование нанокомпозитных труб во многом превосходят свои предыдущие аналоги, и еще долго будут пользоваться огромным спросом в трубной промышленности, за счет своей термостойкости, долговечности и самое важное низкой стоимости.

Список использованной литературы:

1.Нанокомпозит [Электронный ресурс]Режим доступа- http://snab-stroyka.ru/2014/03/02/nanokompozitnye-truby-chto-eto-takoe-novaya-era-v-proizvodstve/

2. Нанокомпозиты это ключ к созданию новых структур [Электронный ресурс] Режим доступа- http://www.komef.ru/nanocomposit.htm

3. Многослойная нанокомпозитная металлополимерная труба [Электронный ресурс] Режим доступа- http://poleznayamodel.ru/model/8/88311.html

4.Производство нанокомпозитных труб [Электронный ресурс] Режим доступа- http://akvamarin-tlt.ru/news/2013-09-11/novost-3

Просмотров работы: 1120