Информация о работе
Подробнее о работе
Исследование процессов наноструктурирования микропористой теплозащитной смеси
- 63 страниц
- 2013 год
- 498 просмотров
- 1 покупка
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
В настоящее время для защиты объектов от воздействия экстремальных температур применяются теплозащитные конструкции. При этом создание эффективной теплозащиты связано со сложностью практической реализации оптимального сочетания теплофизических, механических, экологических характеристик.
В работе разработан теплозащитный материал и представлены результаты экспериментального исследования его физико-химических свойств. Теплозащитный материал обладает минимальным коэффициентом теплопроводности, минимальной плотностью, работоспособен при воздействии высоких температур.
Материал содержит тонкодисперсные аморфные частицы оксида кремния размером (10-25)нм. При этом свойства структуры наночастиц оксида кремния обеспечивают низкую теплопроводность. Теплопередача через воздух также резко уменьшена, вследствие формирования так называемых «клеток-карманов», средний размер которых меньше пути свободного пробега молекулы воздуха.
Поэтому целью работы является разработка композиционных смесей с минимальным коэффициентом теплопроводности, изготовление прессованных деталей из композиционных смесей и изучение их технических характеристик.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ 6
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 9
1.1Характеристики теплоизоляционных материалов. 9
1.2 Теплопроводность при нестационарном режиме 10
1.2.1Постановка задачи нестационарной теплопроводности 11
1.2.2 Аналитический метод решения (метод Фурье) 12
1.3Влияние пористости вещества на процессы охлаждения 13
1.4 Композиционные теплозащитные материалы 16
1.4.1 Основные определения 16
1.4.2 Требования к композиционным материалам 17
1.5 Методы синтеза наночастиц 19
1.5.1 Диспергирование 19
1.5.2 Конденсация 20
1.5.3 Основы золь-гель технологии 21
1.6 Методы термического анализа 23
1.7 Анализ высокоэффективных теплоизоляционных и теплозащитных материалов 25
1.7.1 Microtherm 25
1.7.2 Теплоизоляционные материалы производства научно-производственного предприятие «Технология» (г. Обнинск) 28
1.7.3 Продукция ООО «Термокерамика» (г. Москва) 31
2 МЕТОДЫ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 34
2.1 Принцип действия и устройство измерительной системы ДСК 34
2.1.2 Методика расчета коэффициента теплопроводности 37
2.1.3 Подготовка тигля 39
2.1.4 Подготовка образцов и метод измерения 40
2.2 Прибор для измерения коэффициента теплопроводности зондовым методом - МИТ 1 41
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 44
3.1 Выбор волокнистых материалов с низким коэффициентом теплопроводности 44
3.2 Подбор и изготовление композиционных материалов 46
3.3Анализ полученных композиционных смесей 49
3.4 Прессование конструкционных деталей из композиционной смеси 51
3.5 Определение характеристик теплоизоляционных материалов 52
3.6 Получение золя кремниевой кислоты ионообменным способом 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
Представленная выпускная квалификационная работа содержит 64 страницы, 19 рисунков, 12 таблиц, 30 наименований использованных источников.
Ключевые слова: микропористая высокоэффективная теплозащита, композиционный материал, микропористая структура, коэффициент теплопроводности, наноструктурированные композиты, дифференциально-сканирующая калориметрия.
Объектом исследования в данной работе являлись микропористые высокоэффективные теплозащитные материалы.
Цель работы: разработка композиционных смесей с минимальным коэффициентом теплопроводности, изготовление прессованных деталей из композиционных смесей и изучение их технических характеристик.
Задачи работы: получить конструкционную деталь из микропористой высокоэффективной теплозащиты, определить коэффициент ее теплопроводности методом дифференциально-сканирующей калориметрии, провести сравнение полученного материала с материалами других производителей.
Результатом данной работы стала разработка нового теплозащитного материала, с высокими термо-физическими характеристиками, не имеющего аналогов в РФ. Из разработанного теплозащитного материала были изготовлены и испытаны с положительным результатом макетные образцы, для изделий ОКБ «Авиаавтоматика».
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Чудновский А. Ф. Теплофизические характеристики
дисперсных материалов. М., Физматгиз, 1962, 456 с. с ил.
2. http://megaflex.ru/press/tekhnicheskie_kharakteristiki_teploizolyatsionnykh_materialov - электронный источник
3. Основы теплопередачи в авиационной и ракетной
технике. Под общей ред. В. К. Кошкина. М., Оборонгиз, 1960,
390 с. с ил.
4. Пустовалов В. В. Теплопроводность огнеупоров.
М., «Металлургия», 1966, 34 с. с ил.
5. Васильев Л. Л., Танаева С. А. Теплофизические свойства пористых материалов. Минск, «Наука и техника», 1971,
268 с. с ил.
6. Попов Ю.В. Перспективы развития бортовых устройств регистрации./Проблемы безопасности полетов. 1994, №3,.
7. Сперроу Э. М., Сесс Р. Д. Теплообмен излучением.
Л., «Энергия», 1971, 294 с.
8. Саратовский государственный технический университет кафедра «химии» композитные наноматериалы д.х.н.. профессор А.В. Гороховский
9. Nanostructured Materials and Nanotechnology; Nalwa, H.S. Ed.; Academ. Press: San Diego, CA, 2002.
10. Кинг Г. А. Методы отвода тепла и защиты и материалы.— В кн.: Исследования при высоких температурах. М.,
Изд-во иностр. лит., 1962, с. 212—239.
11. Анфимов Н. А. Теплозащита. — В кн.: Физический энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия», 1966,
т. 5, с. 145—147.
12. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М., «Высшая
школа», 1967, 599 с. с ил.
13. Ю.В. Полежаев Ф.Б. Юревич Тепловая защита. Под ред. А. В. Лыкова.
М., «Энергия», 1976.392 с. с ил.
14. Шабанова Н.А., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов: Учебное пособие. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 309с.:ил.
15. Горюнов Ю.В.,Перцов Н.В.,Сумм Б.Д. Эффект Ребиндера. М.: Наука, 1996. 128с.
16. Feng X., Harris R.A. Review of ceramic nanoparticle synthesis. Proc.4th Conf. «Fine, ultrafine and nano particles 2001». 14-17 oct.2001. USA. p. 75-90.
17. Максимов А.И., Мошников В. А., Таиров Ю. М., Шилова О. А. О 81. Основы золь-гель-технологии нанокомпозитов: Монография. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2007. 156 с.
18. http://do.gendocs.ru/docs/index-79019.html?page=2#2532844 – электронный источник
19. http://www.microthermgroup.com/slider.aspx - электронный источник
20. http://technologiya.ru/SitePages/default.aspx - электронный источник
21. http://www.lanterm.ru/more-teploiz - электронный источник
22. Лаборатория химического факультета, мгу 2009 г. Дифференциальная сканирующая калориметрия Емелина, А. Л.
23. G. Hakvoort, L. L. Van Reijen, Thermochimica Acta, 93 (1985): p 317.
24. Белев Н. М. Рядно А. Л. Методы теории теплопроводности м высшая школа 1982 304 с
25. C. P. Camirand, Thermochimica Acta, 417 (2004): p 1.
26. http://www.interpribor.ru/mit10.php - электронный источник
27. Научно-производственное предприятие «ИНТЕРПРИБОР». Измеритель теплопроводности материалов МИТ-1. 38с.
28. http://skyfly.on.ufanet.ru/elpoms/33COMP.HTM - электронный источник
29. Кошкин С.С., Худицын М.С., «Разработка высокоэффективного тонкослойного теплоизоляционного материала», стр.260. Будущее науки-2013: материалы Международной молодежной конференции (23-25 апреля 2013 года), в 3-х томах, Том 3, Юго-Зап. Гос. Ун-т., А.А. Горохов, Курск, 2013, 311с.
30. Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Золь-гель технологии. Нанодисперсный кремнезем – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012 – 328с: ил.-нанотехнологии.Основы теплопередачи в авиационной и ракетной
технике. М., Оборонгиз, 1960, 390 с. с ил. Авт.: Авдуевский В. С. и др.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
