Минобрнауки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЮгоЗападный государственный университет»
Кафедра нанотехнологии и инженерной физики
Выпускная квалификационная работа бакалавра
на соискание квалификации (степени) бакалавра техники и технологии_____
__________________________________________________________________
(техники и технологии, менеджмента, экономики, юриспруденции и т.д.)
«Исследование процессов наноструктурирования микропористой
(название темы)
теплозащитной смеси»
по направлению подготовки 210600.62 Нанотехнология
(код, наименование)
Автор работы _______________________________ С.С. Кошкин
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Группа НТ-91б
Руководитель работы _________________________ А.Н. Чаплыгин
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Нормоконтроль ______________________________ А. М. Стороженко (подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Работа допущена к защите
Заведующий кафедрой __________________________ П. А. Ряполов
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Оценка ___________________ Протокол ГЭК № ______ от____________
Председатель ГЭК______________________________ ___________________
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Курск 2013 г.
Минобрнауки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЮгоЗападный государственный университет»
Кафедра нанотехнологии и инженерной физики
|
|
УТВЕРЖДАЮ: Зав. кафедрой ___________ П. А. Ряполов (подпись, инициалы, фамилия) «_____» ____________ 20___ г. |
ЗАДАНИЕ НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ БАКАЛАВРА
Студент Кошкин С.С. шифр 1469019 группа НТ-91б
(фамилия, инициалы)
1. Тема «Исследование процессов наноструктурирования микропористой теплозащитной смеси»
утверждена приказом по ЮЗГУ от «____» ___________ 20___ г. № _______
2. Срок представления работы к защите «_____» _____________ 20 _____ г.
3. Исходные данные: ________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4. Содержание работы (по разделам):
4.1. Введение
4.2. Физико-химические свойства теплоизоляционных материалов
4.3. Методы термического анализа теплозащитных материалов и оборудование для изучения физико-химических свойств теплоизоляционных материалов
4.4. Экспериментальные результаты и их практическая реализация
4.5. Заключение
5. Перечень графического материала (если предусмотрено заданием):
не предусмотрено_______________________________________________
__________________________________________________________________
Руководитель работы _______________________ А.Н. Чаплыгин
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Задание принял к исполнению ____________________ С.С. Кошкин
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Реферат
Представленная выпускная квалификационная работа бакалавра 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 и определить коэффициент теплопроводности методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Сравнить полученный материал 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».
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 18
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 38
2.1.3 Подготовка тигля 40
2.1.4 Подготовка образцов и метод измерения 41
2.2 Прибор для измерения коэффициента теплопроводности зондовым методом - МИТ 1 42
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 46
3.1 Выбор волокнистых материалов с низким коэффициентом теплопроводности 46
3.2 Подбор и изготовление композиционных материалов 48
3.3Анализ полученных композиционных смесей 51
3.4 Прессование конструкционных деталей из композиционной смеси 53
3.5 Определение характеристик теплоизоляционных материалов 54
3.6 Получение золя кремниевой кислоты ионообменным способом 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 64