Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебник Основы материаловедения.doc
Скачиваний:
91
Добавлен:
16.08.2019
Размер:
10.25 Mб
Скачать

Полимерцементогрунт

Это новый материал, разработанный на основе нанотехнологий. Он представляет собой цементно – грунтовую смесь со специальными добавками- пластификаторами на основе ренолита. Присадка не токсична, легко растворяется в воде; укладывать дорожное полотно из полимерцементографита можно даже и при отрицательных температурах (до –10 ºС). В 2007 году по новой технологии построен опытный 1000 метровый участок автодороги Сорокино – Знаменщиково в Тюменской области, а позднее полимерцементогрунтовое покрытие применили при строительстве территории новой площадки завода компании «Бенат» в г. Тюмени.

Наноструктурирование воды затворения наномодефикатором на основе фуллероидных материалов приводит к снижению вязкости цементного теста в 1,4…1,7 раза. Структурирование воды проводится воздействием магнитного или электромагнитного полей, кавитацией воды или др. методами. Прочность бетона на сжатие, изготовленного на такой воде, повышается на 20…35%, а пенобетона до 50% по сравнению с обычными образцами. Это приводит к снижению нагрузки на фундамент на 10…20%. При этом сокращается время набора прочности бетон. Эта технология очень эффективна при монолитном домостроении.

Области применения наноматериалов

Сегодня уже разработаны и используются в практике наноматериалы многофункционального назначения, или же по своим свойствам многократно превосходящие известные материалы:

  1. Нанобетоны и наноасфальты.

  2. Наноструктированные металлы мелкокристаллической структуры, обладающие повышенной твердостью и прочностью. Это поворотные резцы с наноструктурированными твердосплавными наконечниками для фрезерования асфальта, рабочие органы дробилок и горнопроходных машин.

  3. Светодиоды: наработка на отказ их десятки тысяч часов, а уменьшение энергопотребления по сравнению с лампами накаливания в 5…7 раз.

  4. Фильтры из нановолокон и нанотрубок, очищающие воду от вирусов.

  5. Теплоноситель - жидкость, содержащая наночастицы металла и обладающая, поэтому большей теплопроводностью, чем вода.

  6. Покрытия из наноструктированных материалов, обладающие способностью самоочищаться под действием солнечного излучения. С помощью фуллеренов создаются самоочищающиеся лакокрасочные покрытия. Под действием ультрафиолетовых лучей на поверхности такой краски образуются свободные радикалы, способные окислять органические соединения до воды и углекислого газа и уничтожать микроорганизмы. А именно органические соединения, находящиеся, например, в городской пыли, как раз и предопределяют прилипание грязи.

  7. Высокопрочные провода Cu – Ni с низким омическим сопротивлением (80…85 % от Cu).

  8. Нанокомпозиты с повышенной способностью аккумулирования водорода для батарей водородной энергетики. При сжигании нефти, газа, древесины и других органических веществ выделяется углекислый газ, что приводит к парниковому эффекту и повышению температуры воздушного пространства земли. Водородная энергетика экологически безопасна, но водород взрывопасен. С помощью нанотрубок создается большая пористость материала, поэтому водород безопасно можно хранить в таких емкостях. Водород горит, но не взрывается.

  9. Изготовление солнечных батарей.

  10. Наночастицами диоксида титана обеспечивается защита древесины от отрицательного воздействия световых лучей.

  11. Наноэмульсии биоцидов, которые не растворяются в воде и не вымываются из пор древесины и защищают ее от биопорожения.

  12. Лакокрасочные материалы, способные образовывать покрытия, превращающиеся при пожаре в толстый слой негорючей пены с низкой теплопроводностью. Эти покрытия способны на десятки минут замедлять процесс нагрева строительных конструкций до критической температуры, при которой происходит потеря несущей способности.

  13. Создание микроустройств, способных работать внутри человеческого организма и диагностировать заболевания на ранней стадии, а так же зонально вводить необходимые лекарства.

  14. Краска - обогреватель - латексная краска на водной основе, в которую введены углеродные нановолокна. Покрытие наносится кистью или пульверизатором на стены, дерево, бумагу, стекло; высыхает за 10…15 мин. Если к этому покрытию подвести электрический ток, то можно нагревать помещение. Количество выделяемого тепла зависит от толщины и площади покрытия, от напряжения, подводимого к «обогревателю» и от количества введенных в полимерную матрицу углеродных нановолокон.

  15. Нанокраска на основе шунгита, обладающая способностью отражать вредное для человека СВЧ - излучение. Можно выкрасить этой краской внутреннюю поверхность микроволновки и вредное излучение ее значительно уменьшится. Возможно использование этой нанокраски в качестве антирадарного покрытия для военной техники (самолеты и др. техника).