Разработка технологии получения термообработанного наполнителя для создания строительных, электротехнических и электронных материалов

Физико-химические особенности наполнителей. Влияние распределения наполнителя в матрице на физико-механические параметры. Адсорбционные свойства и прочности связи наполнителей. Технология получения электроизоляционных резинотехнических материалов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Разработка технологии получения термооброботанного наполнителя для создания строительных, электротехнических и электронных материалов (научный проект)

Список исполнителей

1. Ведущий научный сотрудник Ташполотов Ы.- руководитель проекта;

2. Старший научный сотрудник Садыков Э.- ответственный исполнитель проекта;

3. Научный сотрудник Тойчуев Ж.Т. исполнитель проекта;

4. Младший научный сотрудник Сопубеков Н.-исполнитель проекта;

5. Лаборант Садыков Т. .-исполнитель проекта.

Ключевые слова:

Термообработанные наполнители, технологии получения, наполнители, резиновая смесь, дисперсность наполнителя, процессы термообработки угля, процессы термического разложения угля, теория самоорганизации, композиционные материалы, принципы оптимизации, фрактальные структуры, фрактальный анализ, полимерные (резиновые) композиты, электроизоляционные резинотехнические материалы.

Оценка современного состояния проблемы: В настоящее время актуализируется проблема сырья для производства высокотехнологичных материалов и изделий со специфическими свойствами. При этом основная тенденция в современной индустрии это создание экологически чистых материалов с широким спектром полезных свойств. Стратегическим направлением материаловедения является создание высокоэффективных материалов, обладающих повышенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, а также разработка экологически чистых, ресурсосберегающих, экономичных технологий их получения. Среди новых материалов особое место занимают композиционные и дисперсные материалы, обладающие целым комплексом различных свойств, рациональное сочетание которых позволяет получать оптимальные конструкции.

Известно, что дальнейшее развитие промышленности создания и получения композиционных и дисперсных материалов неразрывно связано с постоянным расширением сырьевой базы, совершенствованием качества наполнителя и эффективности его производства. Анализ и прогнозная оценка различных композитных, дисперсных, керамических и других систем, являющихся основой для получения перспективных материалов с регулируемыми свойствами показывает, что наибольшее внимание уделяется синтезированию композитных, керамических, дисперсных и высокоэластичных материалов на основе усиления их наполнителями, основным из которых являются порошки оксидных и других минералов, технический углерод и др. Поэтому исследование технологии получения высокодисперсных порошков термообработанного угля, ультрадисперсных частиц минерального сырья представляет несомненный научный интерес и практическое значение

Однако развитие исследовательских работ идет в основном по направлению их усовершенствованию за счет изменения состава, путем введения различных оксидных и других наполнителей.

Большое значение приобретают технологии, обеспечивающие получения материалов заданными и регулирующими свойствами с широким применением нерудных и техногенных отечественных сырьевых ресурсов.

Широкому использованию таких сырьевых ресурсов препятствуют переменный химический и фазовый состав и наличие различных примесей. При промышленной переработке стабилизация состава - основополагающая стадия технологического процесса.

Структуры современных материалов с новыми необычными свойствами также формируются в сильно неравновесных условиях, проходя через несколько стадий чередования устойчивых и неустойчивых состояний. При этом критических (бифуркационных) переходах образуются сильно неоднородные промежуточные фрактальные структуры. Описание их требует привлечения нетрадиционных подходов исследования

Цель проекта:

Целью проекта является разработка технологии получения термообработанного наполнителя для создания строительных, электротехнических и электронных материалов.

Объект исследования:

Исследуемыми объектами являются: термообработанные материалы, резиновая смесь, композиционные материалы, полимерные(резиновые) композиты, электроизоляционные резинотехнические материалы.

Методы исследований:

Методами, обеспечивающими достижение целей, являются проведение экспериментальных исследований на модельных образцах материалов и проведение теоретических исследований для определения выходных параметров.

Краткие результаты исследований:

За отчетный период по результатам теоретических и экспериментальных исследований нами выполнено:

1. Проведено исследование композиционных материалов.

2. Проведен анализ состояния теоретических исследований

3. По результатам анализа состояния теоретических и экспериментальных исследований определены основные направления предстоящих исследовательских работ по выполнению проекта. В частности, в настоящее время подготовлена технологическая документация и научная статья для публикации.

Степень внедрения:

В настоящее время подготовлена технологическая документация резинотехнических материалов. По результатам проведенных исследований сделан доклад на научно-технической конференции подготовлена 1 научная статья.

Эффективность:

В результате реализации проекта подготовлена технологическая документация электроизоляционных резинотехнических материалов для использования их в качестве электротехнических материалов.

Внедрение в народное хозяйство композиционных материалов позволит сократить импорт резинотехнических материалов от зарубежных стран и обеспечить отечественными резинотехническими изделиями.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1.Физико-химическиеособенности наполнителей

1.1 Влияние распределения наполнителя в матрице на физико-механические параметры

1.2 Наполнители резиновых смесей

1.2.1 Дисперсность наполнителя (размер частиц и удельная поверхность)

1.2.2 Адсорбционные свойства и прочности связи наполнителей

1.3 Изучение физико-химических свойств углеродных и минеральных наполнителей различной природы

1.3.1 Физико-технологические процессы термообработки угля

1.4 Кинетические процессы термического разложения угля

2.Взаимосвязь структуры и технологических свойств дисперсных систем

2.1 Теория самоорганизации и сложные (детерминированные) системы

2.2 Основные проблемы структурной механики дисперсных и композиционных материалов

2.3 Принципы оптимизации в материалах фрактальных структур с использованием самоорганизующих технологий

2.4 Фрактальный анализ структуры в дисперсно-наполненных полимерных(резиновых) композитах

3. Технология получения электроизоляционных резинотехнических материалов

Вывод

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время актуализируется проблема сырья для производства высокотехнологичных материалов и изделий со специфическими свойствами. При этом основная тенденция в современной индустрии это создание экологически чистых материалов с широким спектром полезных свойств. Стратегическим направлением материаловедения является создание высокоэффективных материалов, обладающих повышенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами, а также разработка экологически чистых, ресурсосберегающих, экономичных технологий их получения. Среди новых материалов особое место занимают композиционные и дисперсные материалы, обладающие целым комплексом различных свойств, рациональное сочетание которых позволяет получать оптимальные конструкции.

Известно, что дальнейшее развитие промышленности создания и получения композиционных и дисперсных материалов неразрывно связано с постоянным расширением сырьевой базы, совершенствованием качества наполнителя и эффективности его производства. Анализ и прогнозная оценка различных композитных, дисперсных, керамических и других систем, являющихся основой для получения перспективных материалов с регулируемыми свойствами показывает, что наибольшее внимание уделяется синтезированию композитных, керамических, дисперсных и высокоэластичных материалов на основе усиления их наполнителями, основным из которых являются порошки оксидных и других минералов, технический углерод и др. Поэтому исследование технологии получения высокодисперсных порошков термообработанного угля, ультрадисперсных частиц минерального сырья представляет несомненный научный интерес и практическое значение. Экономическая целесообразность таких исследований основывается на наличии в нашей республике крупнейших месторождений угля (Кара - Кече, Узгенский угольный бассейн и др.) и горных минеральных пород, а также развитием современных и перспективных технологий получения дисперсных наполнителей.

Однако развитие исследовательских работ идет в основном по направлению их усовершенствованию за счет изменения состава, путем введения различных оксидных и других наполнителей. В данное время новый уровень требований , которые предъявляют современная техника к свойствам композитных, керамических, дисперсных , высокоэластичных и других материалов заставляет искать другие возможности получения материалов обладающих более высокими термостойкостью, прочностью, пористостью, эластичностью, а для ряда областей применения - более высоким уровнем специфических свойств(электрических, магнитных...