CC BY
13
видов деятельности фирм и корпораций, взаимопроникновение различных отраслей промышленности, финансового сектора и сферы услуг.
В ведущих промышленно развитых странах государство ведет определенную политику в области информационных технологий и разрабатывает соответствующие программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которые субсидируются правительством, государственными учреждениями, частными фирмами и ассоциациями [4].
Создание и совершенствование компьютеров привело и продолжает приводить к созданию новых технологий в различных сферах научной и практической деятельности. Информационные технологии за короткий срок сумели войти в жизнь людей. Он помогают регулировать проблемы во всех областях деятельности и расширять внутренние и международные связи. ИТ являются основой для перехода общественного развития в мировом масштабе от индустриальной эпохи к информационной. ИТ сегодня являются не просто инструментами, они позволяют получать новые знания, рекламируют творения культуры и истории.
Список литературы
1. Информационные технологии в современном мире. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://studopedia.net/2_67710_tema--informatsionnie-tehnologii-v-sovremennom-mire.html
2. Общее представление об информационной технологии (ИТ). [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://capri.urfu.m/%D0%9B%D0%B0%D1%88%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%BE% D0%B2%D0%B0/%D0%93%D0%BB_41.htm
3. Тенденции развития информационных технологий. [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://examen.od.ua/hitech/page141.html
4. Развитие информационных технологий. [Электронный ресурс] // Режим доступа:
http://edu.dvgups.ru/METDOC/ITS/STRPRO/INF_TEH_STR/METOD/SULDIN/frame/4.
htm
РАЗРАБОТКА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО НАНОКОМПОЗИТА С ПОМОЩЬЮ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АВИАЦИОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Орлов Евгений Юрьевич, студент, группа НМ-11б Бельских Галина Николаевна, начальник лаборатории № 616 АО «Авиаавтоматика им. В.В. Тарасова» Кузьменко Александр Павлович, д.ф.-м.н, профессор, директор Регионального центра нанотехнологий Юго-Западный государственный университет, Россия
Разработана технология получения наноструктурированного теплоизоляционного материала на основе коллоидного кремнезема по золь-гель технологии, исследованы основные технические характеристики разработанного композита, выявлено влияние различных этапов технологического процесса на конечные свойства полученного материала
Создание новых образцов изделий техники сопровождается усложнением тактико-технических требований, предъявляемых к ним как в части повышения физико-механических свойств, так и в части ужесточения условий эксплуатации, связанных с ростом рабочих и экстремальных температур. Создание новых композиционных теплозащитных материалов, синтез нанокомпозитов является перспективным и динамично развивающимся направлением [1].
Основной задачей, стоявшей перед авторами, была разработка технологии создания теплоизоляционного композита на основе золь-гель синтеза коллоидного кремнезема. Требуемые параметры, предъявляемые к разрабатываемому материалу, сведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Требования к конечному продукту технологии
Теплопроводность, Вт/(мК) 0.03 - 0.04
Прочность на сжатие, МПа более 0.5
Объемная масса, г/см 0.25 - 0.35
Классический золь-гель процесс представляет собой технологию создания материалов, в том числе и наноматериалов, включающую получение золя (свободнодисперсной системы) и перевод его в гель (связнодисперсную систему) [2].
га
6 7 8
Рисунок 1 — Технологическая схема лабораторного производства опытных образцов нанокомпозита по золь-гель технологии: 1 - аппарат для проведения гидролиза; 2 - УЗ-ванна; 3 - центрифуга; 4 -аппарат для приготовления геля; 5 - литьевая форма; 6 - ванна промывочная; 7 - сушильный шкаф; 8 - муфельная печь
При разработке теплоизоляционного нанокомпозита использовались следующие стадии золь-гель процесса:
- приготовление раствора кремнийорганических веществ, с добавлением твердой фазы (аморфный кремнезем), получение исходного золя;
- формование будущих изделий, заливка золя в емкости из материала с малой адгезией к компонентам золя;
- поликонденсация и коагуляция частиц золя при определенных условиях, приводящая к переходу раствора в состояние геля;
- старение и сушка геля для получения конечного материала
Технологическая схема разработанного процесса представлена на рис. 1
[3].
В качестве прекурсора для получения раствора мономерного соединения кремния был использован тетраэтоксисилан, гидролиз которого проходит с отщеплением этанола и образованием неустойчивой ортокремниевой кислоты [4]:
+ 4Н20 ^ 4С2Н5ОН + Н£Ю4 (1)
Затем в раствор вводилась твердая фаза в виде аэросила (пирогенного кремнезема) марки А-380 и кремнеземных волокон РБ-23. Диспергирование аэросила производилось на приборе «Волна УЗТА-0.4/22-ОМ» на базе Регионального центра нанотехнологий ЮЗГУ.
С помощью изменения некоторых параметров раствора (в первую очередь рН) ускорялась реакция поликонденсации ортокремниевой кислоты для образования пространственной сетки геля [5]:
2Н4БЮ4 ^ (Н0)з81-0-Б1(0Н)з + Н2О (2)
Старение геля проходило при полном погружении образца в емкость с водой для удержания воды в пространственной структуре ксерогеля и исключения растрескивания при сушке.
Сушка ксерогеля производилась в вакуумной печи при максимальной температуре равной 300 °С. Основным индикатором завершения процесса сушки было изменение объемной массы образца и ее сопоставление с требованиями в табл. 1, а также линейная усадка образца.
Теплопроводность полученного нанокомпозита исследовалась зондовым методом с помощью измерителя теплопроводности МИТ-1 производства НПП «Интерприбор». Для испытаний изготавливался образец в виде цилиндра длиной ~15 см и радиуса ~4 см. Затем в нем высверливалось отверстие диаметром ~0.6 см и длиной ~10 см, в которое вставлялся зонд прибора. Форма образцов для испытаний соответствовала ГОСТу 30256.
Прочность полученного образца на сжатие измерялась с помощью пресса со встроенным измерителем нагрузки. Для данного испытания изготавливался образец в виде кубика с гранью ~2 см в соответствии с ГОСТом 10180.
Объемная масса образца определялась из измерения массы образца известного объема. Истинная пористость Пи определялась по формуле [6]:
V '
Пи = х100% =
Vобщ
1 _Ра
х100% (3)
тв У
