БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 42 |

«XX ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ Международная молодежная научная конференция 22 – 24 мая 2012 года Материалы конференции ТОМ II Казань 2013 1 УДК 628 Туп 85 XX Туполевские чтения: ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и наук

и Российской Федерации

Министерство образования и науки Республики Татарстан

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ»

XX ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ

Международная молодежная

научная конференция

22 – 24 мая 2012 года Материалы конференции ТОМ II Казань 2013 1 УДК 628 Туп 85 XX Туполевские чтения: Международная молодёжная Туп 85 научная конференция, 22-24 мая 2012 года: материалы конференции. – Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2013. – Т. II. – 396 с.

ISBN 987-5-7579-1874- ISBN 987-5-7579-1863- Представлены статьи, в которых изложены результаты научно-исследовательской работы студентов по вопросам использования прогрессивных методов и средств производства в наукоемком машиностроении;

технологии новых материалов;

сертификации, метрологии и менеджмента качества;

нанотехнологий;

химии и экологии, технологии и организации производства в наукоемком машиностроении.

УДК Редакционная коллегия:

Э.Р. Галимов, доктор технических наук, профессор;

В.И. Халиулин, доктор технических наук, профессор;

Ф.М. Галимов, доктор технических наук, профессор;

А.Н. Глебов, доктор химических наук, профессор;

А.Н. Лунёв, доктор технических наук, профессор © Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, ISBN 987-5-7579-1874- © Авторы, указанные в содержании, ISBN 987-5-7579-1863- СЕКЦИЯ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

И ТЕХНОЛОГИЯ

НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

ГОРЯЧЕЕ ЦИНКОВАНИЕ

С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КРЕМНИЯ

Александренкова О.В., Капитонова М.В.

Научный руководитель: А.А. Мельников, канд. техн. наук, доцент (Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева, Национальный исследовательский университет) Кремний оказывает значительное влияние на структуру цинкового покрытия. Для исследования использовали образцы из стали Ст3сп и 09Г2С.

Цинкование образцов проводили в диапазоне температур от 438°С до 468°С с шагом в 5°С. Время выдержки – 4 мин. Структуру и толщину покрытий определяли электронномикроскопическим методом на шлифах, которые травили в 2%-м растворе азотной кислоты в этиловом спирте. Анализ цинкового покрытия на сталях с повышенным содержанием кремния (09Г2С – 0,61% Si) показывает, что до 80-86% толщины покрытия приходится на -фазу, которая образуется первой и в последующем подавляет рост Г-фазы и -фазы. -фаза имеет выраженную столбчатую и пористую структуру и характеризуется хрупкостью и плохой адгезией к основе.

Можно сделать вывод, что структура покрытия для всех образцов отличается преобладающим развитием -фазы. При этом столбчатые кристаллы фазы могут выходить на поверхность покрытия и придавать ему серый цвет. Цинковое покрытия на стали Ст3сп (Si-0,23 %)имеет совершенно другую структуру. При одинаковой температуре (448 °С) общая толщина покрытия на стали Ст3сп гораздо меньше, чем на стали 09Г2С, порядка 100 мкм. Принципиально другое строение имеет -фаза, кристаллы ее мельче и выходят на поверхность не везде, а только местами, доля -фазы в общей толщине покрытия около 50 %, появляется ярко выраженная фаза чистого цинка на поверхности.

СТРУКТУРА МОДИФИЦИРОВАННОГО ЦИНКОВОГО

ПОКРЫТИЯ НА СТАЛЯХ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Капитонова М.В., Александренкова О.В.

Научный руководитель: А.А. Мельников, канд. техн. наук, доцент (Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева, Национальный исследовательский При диффузионном цинковании жидкофазным способом происходит взаимодействие стали с расплавленным цинком, в результате которого на поверхности изделия образуется железоцинковое соединение.

Исследования показали, что покрытие состоит из нескольких слоев (фаз), последовательность расположения которых находится в точном состоянии с диаграммой состояния системы Fe-Zn по линии температуры цинкования. При жидкофазном способе цинкования железоцинковые фазы образуются в результате двух процессов: химической реакции на фазовых границах и взаимной диффузии железа и цинка через ранее возникшие слои сплава. Так как скорость диффузии атомов железа и цинка в отдельных железоцинковых фазах неодинакова, образовавшееся покрытие состоит из фаз различной толщины.

Анализ структуры показал, что в поверхностной зоне основного металла образуется -фаза (твердый раствор цинка в -железе). Зона, состоящая из a-фазы, является переходной от основного металла к слою покрытия. Микротвердость -фазы оставляет около 1500 МПа. Непосредственно на поверхности стали находится Г-фаза в виде очень узкой (толщина 1-3 мкм) темной полосы. Она содержит от 28 до 21 % (по массе) железа. Фаза Г имеет о.ц.к. решетку и представляет собой интерметаллид, стехиометрический состав которого соответствует соединению Fe3Zn10 или Fe5Zn21. Плотность Г-фазы 7,36 г/см3, микротвердость от до 5390 МПа. После зоны Г-фазы в цинковом покрытии следует слой 1-фазы с содержанием железа от 11,5 до 7 % (по массе). При травлении обнаруживается две зоны фазы d 1: примыкающая к Г-фазе компактная зона (1k) без выявленной структуры, и зона, состоящая из кристаллов с явно выраженной столбчатой (волокнистой) структурой (1П). Фаза имеет гексагональную решетку. Следующая за 1-фазой -фаза обычно имеет ярко выраженную столбчатую структуру. Фаза z, кристаллизуясь, имеет моноклинную решетку.

РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО

ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА И ИССЛЕДОВАНИЕ

ИХ ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ

Научный руководитель: Э.Р. Галимов, докт. техн. наук, профессор (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ) Исследовано влияние дисперсности наполнителей органической и неорганической природы на деформационно-прочностные свойства ПВХ композиций. На основании проведенных комплексных исследований установлено, что решающую роль в процессе модификации базового полимера играет не объемная доля наполнителя, а удельная поверхность раздела фаз в единице объема композиции, которая прямо возрастает с ростом дисперсности наполнителя.

Показано [1], что наполнение полимеров приводит к появлению дисперсных коагуляционных структур, в которых прослойки-контакты (межфазные поверхности) между частицами наполнителя играют решающую роль.

Возможна агломерация тонких порошков наполнителей и флуктуация их плотности, проявляющаяся негативно при плохом перемешивании последних с полимером Установлено, что влияние дисперсности наполнителей на деформационно-прочностные свойства ПВХ композиций носит сложный характер, зависящий от химической природы наполнителей, их соотношения и т.д.

Экспериментальные данные [2] по влиянию дисперсных наполнителей на изменение деформационно-прочностных свойств жестких и пластифицированных ПВХ композиций позволили выявить следующие качественные закономерности:

1. Результатом введения в полимерные пластичные матрицы дисперсных наполнителей является их охрупчивание. Увеличение степени наполнения приводит к уменьшению удлинения при разрыве 2. Уменьшение размеров дисперсной фазы приводит к повышению прочности и деформативности полимерных композиций.

ЛИТЕРАТУРА

1. Современные композиционные материалы/ Под ред. Л. Браутмана и Р. Крока – М.: Мир, 1970. – С. 304-332.

2. Липатов Ю.С. Физико-химия наполненных полимеров. – Киев: Издво Наука думка, 1967. – 190 с.

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ЦИНКОВОГО ПОКРЫТИЯ

Научный руководитель: А.А. Мельников, канд. техн. наук, доцент (Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королева, Национальный исследовательский Кремний оказывает значительное влияние на структуру цинкового покрытия. Для исследования использовали образцы из стали Ст3сп и 09Г2С.

Цинкование образцов проводили в диапазоне температур от 438 °С до 468 °С с шагом в 5 °С. Время выдержки – 4 мин. Структуру и толщину покрытий определяли электронномикроскопическим методом на шлифах, которые травили в 2 %-ном растворе азотной кислоты в этиловом спирте.

Анализ цинкового покрытия на сталях с повышенным содержанием кремния (09Г2С – 0,61 % Si) показывает, что до 80-86 % толщины покрытия приходится на -фазу, которая образуется первой и в последующем подавляет рост Г-фазы и б-фазы. -фаза имеет выраженную столбчатую и пористую структуру и характеризуется хрупкостью и плохой адгезией к основе.

Рис. 1. Зависимость толщины цинкового покрытия Можно сделать вывод, что структура покрытия для всех образцов отличается преобладающим развитием -фазы. При этом столбчатые кристаллы фазы могут выходить на поверхность покрытия и придавать ему серый цвет. Цинковое покрытия на стали Ст3сп (Si-0,23 %) имеет совершенно другую структуру. При одинаковой температуре (448 °С) общая толщина покрытия на стали Ст3сп гораздо меньше, чем на стали 09Г2С, порядка 100 мкм. Принципиально другое строение имеет -фаза, кристаллы ее мельче и выходят на поверхность не везде, а только местами, доля -фазы в общей толщине покрытия около 50 %, появляется ярко выраженная фаза чистого цинка на поверхности.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОМПОНЕНТ СВЯЗИ

МЕЖДУ ЦЕПЕОБРАЗУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Э-О НА ИХ НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА

Научный руководитель: О.С. Сироткин, докт.техн. наук, профессор (Казанский государственный энергетический университет) Вследствие своей многочисленности, разнообразия свойств и доступности соединения со связями элемент – кислород (Э-О) представляют исключительно важный для изучения класс неорганических веществ, часть из которых образуют неорганические (безуглеродные) высокомолекулярные соединения и полимерные материалы на их основе.

В работе на основании количественных данных по соотношению компонент химической связи (степень ковалентности – СК, степень металличности – СМ, степень ионности – СИ) был сделан анализ способности связей Э-О к образованию неорганических полимерных веществ и проведена оценка характера влияния тонкой электронно-ядерной (химической) микроструктуры вещества на некоторые физические свойства цепеобразующих оксидов.

Анализ показал, что способностью к образованию гетероцепных макромолекул обладают р-элементы XIII – ХVI групп Периодической системы, которые также способны и к образованию гомоцепных макромолекул [1], характеризуемые смешанным металло-ионно-ковалентным типом химического взаимодействия в интервале СК приблизительно от 50 до 70 %. При этом углерод с кислородом могут образовывать гетероцепную макромолекулу только с обрамляющими элементами (типа водорода), например макромолекулу полиформальдегида, а без них образует преимущественно низкомолекулярные соединения типа СО, СО2. В то же время, несмотря низкую разницу СК связей С-О (70,6 %) и S-O (67,7 %), последняя гетеропара способна к образованию политиаоксановых макромолекул без обрамляющих ее цепь других гетероэлементов. Это связано с разницей в электронной конфигурации углерода и серы. При СК приблизительно 70 % (верхняя граница полимерообразования) элементооксаны могут существовать в виде как низкомолекулярных, так и макромолекулярных соединений. При СК более 70 % образуются низкомолекулярные элементооксаны (типа NO, NO2), а при СК около или менее 50 % (нижняя область полимерообразования) – ионные немолекулярные соединения (типа Na2O, K2O, CaO и т.д.) Рассматривая свойства оксидов, был сделан акцент на гипотезу, где утверждается, что температуры плавления и кипения оксидов понижаются с возрастанием в них доли ковалентной связи. Данная взаимосвязь была подтверждена на основании развиваемых нами подходов, а результат отражен в виде линейной зависимости между температурами плавления Тпл оС и СК оксидов на рис. 1. Это объясняется возрастанием вероятности образования из преимущественно ионных преимущественно ковалентных соединений, где последние в зависимости от электронной конфигурации могут образовывать одномерные, двухмерные или трехмерные макромолекулярные вещества и низкомолекулярные соединения. Данные рис. 1 также показывают, что с ростом значений СК и снижением СМ возможна градация оксидов на кристаллические немолекулярные (типа Al2O3) и высокомолекулярные.

Способные образовывать молекулярные кристаллы (типа B2O3, P4O10, SeO2, [SO3]n). Причем способность к кристаллизации – аморфизации определяется соотношением СК/СМ + СИ. С ростом СК увеличивается аморфизация, а сростом СМ + СИ – кристаллизация.

Рис. 1. Зависимость температур плавления оксидов от их СК Таким образом, в работе были показаны границы полимерообразования, подтверждено влияние доли ковалентной связи на температуры плавления оксидов, показана возможность градации оксидов на кристаллические немолекулярные и высокомолекулярные.

ЛИТЕРАТУРА

1. Сироткин О.С. Неорганические полимерные вещества и материалы (Безуглеродные макромолекулы и полимеры). – Казань: КГЭУ. – 2002. – С. 288.

К ВОПРОСУ О ГИБКОСТИ БЕЗУГЛЕРОДНЫХ ЦЕПЕЙ

МАКРОМОЛЕКУЛ

Научный руководитель: О.С. Сироткин, докт. техн. наук, профессор Казанский государственный энергетический университет Как известно, гибкость цепи является ключевым параметром, который во многом обуславливает свойства полимеров. Уровень гибкости цепи сказывается на формировании надмолекулярной структуры полимеров, определяет их физико-механические свойства и технологические режимы переработки.

Достижения по изучению различных типов полиэлементооксанов (ПЭО) типа силикатов, фосфатов и т.д. расширяют представления об особенностях механизма гибкости их макромолекул. Это связано с накоплением данных, говорящих о большом структурном многообразии различных типов силикатов. При этом нужно учитывать несколько иную природу неуглеродных элементов, а также специфику химических связей, формирующих химическую и физическую структуру безуглеродных полимеров. А это должно привести к изменению механизма гибкости безуглеродных цепей и соответствующему его проявлению в этих полимерах.

Теоретические обобщения о высокой потенциальной гибкости безуглеродных цепей можно охарактеризовать данными исследований, свидетельствующие то, что гибкость органосилоксановой цепи значительно превышает гибкость карбоцепей (рис. 1).

Рис. 1. Полиноминальная зависимость гибкости органических и элеменоорганических макромолекул полимеров от степени металличности (СМ) и степени ионности (СИ) их связей Из рис. 1 видно, что цепи, построенные из неуглеродных элементов с органическим обрамлением (полидиметилсилоксан, полиметилфенилсилоксан) имеют наибольшие суммарное значение СИ связей (в расчете на повторяющееся звено), что представляется логичным, поскольку структура цепного каркаса представлена связями Э-О со значительной С И. А наличие С-Н, С-С и Si-C связей в структуре обрамляющих групп данных полимеров не только стабилизирует электронную конфигурацию главных цепей, но и снижает уровень межцепного взаимодействия. При этом обрамляющие группы находятся на несравненно больших расстояниях друг от друга, чем в случае карбоцепей. Подобная специфика структуры элементоорганических полимеров обуславливает условия проявления значительной гибкости их макромолекул. Отметим, что в органических полимерах с увеличением суммы СМ и СИ возрастает уровень энергии межмолекулярного взаимодействия [1-2].

Таким образом, в работе показано, что увеличение металлической и ионной составляющих химических связей приводит к возрастанию равновесной гибкости данных полимеров. При этом наблюдается плавный переход от органических полимеров к элементоорганическим. Учитывая, что наличие органического обрамления в основном снижает ионную и металлическую компоненты всех связей в макромолекуле полимера, следует предположить возможную высокую потенциальную гибкость многих безуглеродных полимеров со связями Э-О в главной цепи.

Однако в случае сильного межцепного взаимодействия и преобладающего распространения в природе не линейных, а сетчатых и трехмерных макромолекулярных безуглеродных структур, гибкость индивидуальных безуглеродных цепочек в этих полимерах не проявляется в обычных условиях.

ЛИТЕРАТУРА



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 42 |
 


Похожие материалы:

« ...»

«19 марта 2014 Мониторинг СМИ | 19 марта 2014 года Содержание СОДЕРЖАНИЕ ЭКСПОЦЕНТР 19.03.2014 Время Электроники (russianelectronics.ru/leader-r). Новости Пресс- конференция Радиоэлектронная промышленность России – перспективы и планы на текущий год Дата и время проведения: 25 марта 2014 г. в 12.00. Место проведения: ЦВК Экспоцентр (Москва, Краснопресненская набережная, д.14), большой конференц- зал Павильона №7 (4-й этаж на лифте из зала № 6). Подтвердить участие в пресс- конференции, а также ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»