CC BY
42
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Необходимо отметить, что эти спектральные линии имеют максимальную интенсивность, не перекрываются с линиями спектров исходных компонентов, поэтому измерение их интегральных интенсивно-стей осуществляется с большой точностью. Это позволяет измерять соотношение сшивающих и свободных химических связей отвердителя для различных образцов эпоксидного полимера и таким образом, количественно характеризовать сетчатую структуру на основе измерения одного ИК спектра.
Вероятно, что спектральная линия 1 733 см-1 полностью характеризует сшивки сетчатой структуры эпоксидного полимера с помощью сложноэфирных связей. Что касается разрывов сетчатой структуры в виде карбоксильных групп, то индикатором их присутствия служит валентное колебание группы С = О в ее составе (спектральная линия 1 710 см-1).
Существуют и иные типы разрывов, такие как несшитые молекулы отвердителя, присутствие которых определяется наличием полос 1 777, 1 840 и 1 860 см-1 и кристаллический отвердитель, присутствие которого так же дает вклад в спектральную линию 1 710 см-1. Присутствие несшитых молекул ЭД-22 по ИК спектру затруднено, так как спектральные линии эпоксидных и гидроксильных групп перекрываются со спектральными линиями отвердителя в соответствующих диапазонах. Однако, о присутствии ЭД-22 можно судить по отношению спектральных линий - 1ц331 /151& которое достигает максимума при оптимальной
сшивке эпоксидного полимера. Здесь интенсивность линии 1 510 см-1 характеризует колебания ароматического кольца ЭД-22, его интенсивность пропорциональна содержанию ЭД-22. Интенсивность линии 1 510 см-1 слабо меняется в процессе полимеризации и почти не зависит от температуры, кроме того, в этой спектральной области не содержится линий отверди-теля, поэтому ее удобно использовать для вычисления параметров характеризующих сетчатую структуру.
Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации методики полимеризации и исследования влияния наполнителей на параметры сетчатой структуры эпоксидных полимеров, отверждаемых ангидридами.
Библиографические ссылки
1. Рябов Д. Д., Шестаков Н. П., Иваненко А. А. Пограничный полимер // Материалы научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых-физиков НКСФ - ХЬ. Красноярск, 2011. С. 77.
2. Дехант И., Данц Р., Кимер В., Шмольке Р. Инфракрасная спектроскопия полимеров / пер. с нем. под ред. Э. Ф. Олейника. М. : Химия. 472. 1976.
3. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / пер. с англ. под ред. Ю. А. Пентина. М. : Изд-во иностр. лит. 1963.
© Рябов Д. Д., Наумкин Н. С., Шестаков А. Б., Иваненко А. А., 2012
УДК 69+699.8] (083.74)
А. Е. Селиванов Научный руководитель - С. Н. Решетникова Сибирский федеральный университет, Красноярск
ВЫБОР И РАСЧЕТ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И ОТОПЛЕНИЯ «ВИЗИТ-ЦЕНТРА»
Описан выбор и расчет вентиляции и отопления «Визит-центра» национального природного парка.
Национальный природный парк «Ергаки» находится в Западных Саянах, в 605 км от г. Красноярска. Его площадь составляет 217 тыс. га. Разработан проект дальнейшего развития парка, как особо охраняемой природной территории. Проектом намечено возведение «Визит-центра», строительство сервисных центров, пяти кордонов, подключение электричества, прокладка канализационных сетей, строительство Федерального центра подготовки Олимпийской сборной. Продолжится строительство автодороги и многое другое. На реализацию указанных мероприятий прогнозное финансирование составляет порядка 10 млрд рублей.
В работе рассматриваются вопросы выбора и расчета систем вентиляции и отопления «Визит-центра». Основной задачей проекта является обеспечение эффективной работы вентиляционных и отопительных систем, эффективность работы которых во многом зависит от правильности выполнения инженерных расчетов, применения новейшего оборудования, средств автоматизации, условий эксплуатации.
Конкретной целью расчета является определение сопротивления теплопередаче по условиям энерго-
сбережения наружной стены проектируемого здания «Визит-центра», и дать заключение о соответствии нормативным требованиям СНиП 23-03-2003 «Тепловая защита зданий» для климатических условий района строительства. В случае несоответствия наружной стены нормативным теплотехническим требованиям -дать предложение по утеплению.
Исходные данные: расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления составляет минус 43 °С; то же для вентиляции в летний период с обеспеченностью 0,95, составляет +21 °С; температурный диапазон теплоносителя для систем вентиляции лежит в интервале от + 150 до минус 70 °С.
В проекте используются системы приточной и вытяжной механической, а также естественной вентиляции. Вентиляционное и отопительное оборудование выбирается в соответствии с международным стандартом качества 180-9001 С£, и отличается эффективностью и эксплуатационной надежностью, соответствует нормам СНиП и имеет гигиенические сертификаты, обладает великолепным дизайном и создает требуемые комфортные условия.
Секция ««ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ»
Для отопления помещений используется двухтрубная система с нижней разводкой. В качестве отопительных приборов приняты алюминиевые радиаторы «Calidor Super» Н = 350мм. с терморегулятом. Трубопроводы системы отопления приняты из метал-лопластиковых труб, а также из стальных электросварных по ГОСТ 10704-91.
Подвальные магистральные трубопроводы изолируются. «Термафлекс ФРЗ» с толщиной листа 19 мм.
Температурный диапазон его использования - от минус 80 °С до +95 °С. Низкий коэффициент теплопроводности (0,033 Вт/мК при 10 °С) и высокая устойчивость к диффузии водяного пара обеспечивает долговечность изоляции. Хорошая эластичность сохраняется при самых низких температурах, и не ухудшается со временем.
© Селиванов А. Е., 2012
УДК 629.423.33
Е. В. Сергеева Научный руководитель - Г. Г. Крушенко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СКОЛЬЗЯЩИХ ТОКОСЪМНИКОВ
Введение алмазно-графитового нанопорошка в состав троллейбусных скользящих токосъемников повышает срок их эксплуатации в экстремальных эколого-климатических условиях.
Питание двигателя троллейбуса марки ЗИУ электрическим током при движении осуществляется с помощью контактных вставок при скольжении по контактному проводу. При этом вставки испытывают силовые, трибологические и электрические нагрузки (дуга между поверхностями вставки и контактного провода). Согласно технической документации вставки должны изготовляться методом порошковой металлургии из композиций: а) (26,5 % РЬ, ост. - графит) - вставка типа ВТ или - б) (10 % РЬ + 3,0 % графита + 30 % Си, ост. - Бе) - типа ВТП.
Отличительной особенностью разработанной технологии изготовления вставок явилось введение в их объем алмазно-графитового нанопорошка (НП-АГ), полученного методом детонационного синтеза [1] из углерода, содержащегося во взрывчатых веществах. Отпрессованные из разработанного состава (52 % Бе + 30 % Си + 15 % РЬ + 3 % С) с добавкой 1 % пластификатора (стеарат цинка СэбИ70042п, температура плавления 122 °С) и спеченные вставки (пористость составляла до 20 %) с использованием ультразвукового генератора УЗГ3-10 при частоте 22 кГц в течение 30 мин подвергали пропитке суспензией, состоящей из масла И-20А и НП-АГ.
Алмазно-графитовый порошок, полученный методом детонационного синтеза, имеет размер частиц в пределах 2-12 нм. Удельная поверхность порошка зависит от режима процесса, а также состава взрывчатого вещества и составляет 200...420 м2/г. Содержание углерода в порошке составляет 85 мас. %, алмазов -не более 15 мас. %, остальное - примеси металлов и адсорбированные газы.
Нанопорошки представляют собой тонкодисперсные сверхмелкозернистые образования, размеры которых не превышают 100 нм. Количество атомов в их поверхностном слое и в объеме оказываются соизмеримым, вследствие чего они обладают новыми уникальными свойствами. Рентгеноструктурными, ней-троно- и электроно-графическими исследованиями установлено [2], что среднее межатомное расстояние
в нанодисперсных частицах существенно меньше, чем в соответствующих массивных материалах, а развиваемое в них лапласовское сжимающее давление [3] настолько значительно (103...105 атм.), что вызывает существенное искажение кристаллической решетки, приводит к уменьшению до 10 % объема, влияет на энергию активации большинства процессов таким образом, что в итоге ультрадисперсные среды характеризуются комплексом свойств, существенно отличающихся от таковых для обычных материалов того же состава. В определенной степени эти свойства влияют на характеристики, получаемые с их участием.
Существуют материалы, износ которых можно уменьшить с помощью пропитки, например масляной суспензией, содержащей наноразмерные частицы углерода и алмаза. Пропитка осуществлялась в ультразвуковой ванне. Полученные материалы испытыва-лись на специально разработанном стенде [4].
Пропитке подвергались углеграфитовые и метал-локерамические материалы различных производителей.
Вследствие присутствия в масле ансамблей нано-частиц углерода происходит изменение свойств дисперсионной среды с образованием в ней упорядоченных структур, которые оказывают положительное влияние на процесс поглощения суспензии материалом вставки. Наиболее высокое объемное поглощение суспензии наблюдалось при содержании в ней порошка порядка 3,5 мас. %.
Эффект увеличения пропитываемости вставок мясляной суспензией, содержащей частицы углерода и алмаза нанометрического диапазона размеров при наложении ультразвуковых колебаний основан на образовании микроструй вещества, образующихся в результате схлопывании кавитационных пузырьков. Созданные в результате кавитации локальные поля температуры и скорости в объеме суспензии приводят к уменьшению вязкости ее и усиливают эффект ее проникновения вглубь пористого материала (эффект тиксотропии).
