Материалы
Водостойкий фотохромный материал
Фотохромный материал на основе поливинилового спирта и фосфорно-вольфрамовой кислоты, который устойчив к действию воды и характеризуется повышенной степенью фотоиндуцированного окрашивания, разработали в Институте физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси (патент Республики Беларусь на изобретение №15576, МПК (2006.01): G03C1/72, G03C1/74; заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное Государственное научное учреждение).
В предложенном способе получения фотохромного материала вначале готовят водный раствор поливинилового спирта и фосфорно-вольфрамовой кислоты. Полученный раствор охлаждают до температуры 5-10 градусов и примешивают в его необходимое количество глутарового альдегида. Полученную смесь наносят на подложку и сушат в течение 24 часов.
Фотохромный материал, получаемый заявляемым способом, выгодно отличается от известных фотохромных материалов на аналогичной основе тем, что обладает одновременно и водостойкостью, и повышенной в два раза фотоокрашиваемостью, благодаря чему расширяются области его практического применения. Например, он может быть использован для записи информации в многослойных средах, в которых формирование на поверхности фотохромного материала дополнительных функциональных слоев осуществляется из водных растворов или дисперсий, то есть без применения летучих органических растворителей.
Добавки к моторным маслам (обзор)
УДК 621.7
В статье приведены составы и основные торговые марки ремонтно-восстанавливающих добавок к автомобильным маслам, используемые в настоящее время.
Современные высокооборотные, работающие при высоких нагрузках и температурах двигатели, предъявляют к смазочным материалам все более высокие требования, с которыми последние не справляются. Благодаря чему на рынке автохимии с каждым годом появляются новые виды «антифрикционных препаратов». Основное их назначение – снизить потери на трение и повысить ресурс ДВС и трансмиссии.
Свайные фундаменты и опоры для возведения строительных конструкций
Тремя эффективными, на наш взгляд, разработками свай и свайных фундаментов в строительстве являются технические решения кафедры технологии строительного производства Брестского государственного технического университета: свайная опора (патент Республики Беларусь на полезную модель № 8603), буронабивная свая (патент № 8370) и третья разработка – свая (заявка на патент Республики Беларусь).
Свайная опора, по сравнению с другими аналогичного назначения, весьма проста в изготовлении, минимально металлоёмка (металлический только ствол), дешева и технологична в производстве. На таких опорах можно возводить заборы, ворота, строить дачные, приусадебные здания и другие самые разнообразные надземные сооружения.
Рис. 1
Свайная опора до погружения в скважину представляет собой профильную металлическую трубу 1 с раскрывающимися лопастями 2, изготовленными из разрезанных продольными прорезями 3 участков стенки на нижнем конце трубы (рис. 1). Сама труба 1 в поперечном сечении выполнена квадратного коробчатого профиля (патент № 8603). Также она может быть изготовлена и прямоугольного коробчатого сечения. Оба типа коробчатых профилей выпускаются отечественной промышленностью и они дешевле круглых металлических труб, приблизительно равных с коробчатыми по площади поперечного сечения ствола.
Продольные прорези 3 выполняют на боковых рёбрах трубы 1 с помощью фрезы или резца на фрезерном или отрезном станках, газового или керосинового резака либо, даже, на заточном (шлифовальном) станке, а также вручную с использованием ножовки по металлу. Причём, чем больше длина лопастей 2 и длина продольных прорезей 3, тем больше будет раскрытие лопастей в скважине и тем больше будет создаваться уширение в грунте.
Рис. 2
После пробуривания в грунте скважины любым инструментом, механизмом, устройством или машиной требуемой глубины и большего (по сравнению с размерами поперечного сечения трубы 1) диаметра в неё опускают (сбрасывают) теряемый башмак 4, предварительно отобранный из природного или искусственного камня в виде валуна округлой формы или шарообразного тела, а затем приступают к раскрытию лопастей 2 путём забивки трубы 1 (рис. 2). В связи с большими размерами башмака 4 в поперечном сечении (по сравнению с размерами поперечного сечения трубы 1), но меньшими по сравнению с диаметром скважины, лопасти 2 трубы 1 начинают скользить и разъезжаться по башмаку 4 (валуну) в стороны и врезаться в стенки скважины, создавая в ней уширение и саму свайную опору. После достаточного раскрытия лопастей 2 в скважине (о чём можно судить визуально и инструментально на осадке трубы 1 в скважине) приступают к послойной обратной засыпке скважины грунтом, песком, щебнем с тщательным уплотнением каждого слоя. В результате в грунте образуется свайная опора весьма высокой несущей способности по грунту основания на действие как вертикальной вдавливающей нагрузки, так и горизонтальной.
В БрГТУ разработаны также второй (патент Республики Беларусь № 8370) и третий (заявка на патент Республики Беларусь) варианты устройства свайных опор (бурозабивная свая и свая), отличающихся от первого формой выполнения ствола и материалом сваи.
Рис. 3
В бурозабивной свае ствол выполнен круглым из металлической трубы 1 с раскрывающимися лопастями 2, выполненными из разрезанных продольными прорезями 3 участков стенки на нижнем конце ствола (рис. 3). В дальнейшем под воздействием забивки лопасти 2 в скважине раскрываются, превращаясь в свайную опору в грунте (рис. 4).
Рис. 4
В свае ствол 1 выполнен деревянным из круглого леса (кругляка), а раскрывающиеся лопасти 2-металлическими, прикреплёнными к стволу гвоздями или шурупами 5 (рис. 5). Раскрытие лопастей 2 в скважине выполняют также забивным способом (рис. 6).
Рис. 5
В остальном конструкции свайной опоры, бурозабивной сваи и сваи схожи, а технологии их устройства в предварительно пробуренные в грунте скважины аналогичны.
Рис. 6
При определённых условиях все три конструкции могут принести значительный экономический эффект от внедрения в практику строительства, в частности на слабых грунтах Республики Беларусь.
В.П. Чернюк, доцент кафедры технологии строительного производства
Брестского государственного технического университета, к.т.н.
Энергия, генерируемая при проникании пылевых сгустков
УДК 534.2
На основании экспериментов по перемещению электрических зарядов сделана оценка параметров генерируемого электрического поля в преграде при сверхглубоком проникании. Установлено, что генерируемое поле имеет параметры: напряженность – 62,7·ГВ/м; частота колебаний поля f — 15,3 МГц; Энергия электрического поля в зазоре в период (Т=65 нс) составляет ≈ 13125 КДж, а кинетическая энергия удара сгустка пылевых частиц – 150 КДж.
The energy generated at penetration of dust bunches
On the base of experiments on migration of electric charges the estimation of parameters of generated electric field in an obstruction at super-deep penetration is made. It is established, that the generated field has parameters: intensity of electric field is 62.7·GV/m; a field oscillation frequency f – 15.3 MHz; the electrical field energy in a gap during the period (Т=65 nanosecond) is ≈ 13125 kJ, and a kinetic energy of shock of a bunch of dust particles is 150 kJ.The energy generated at penetration of dust bunches.
Архитектура ближайшего будущего. Большепролётные светопрозрачные здания и сооружения
Сегодня наступила удивительная эпоха развития строительных технологий.
Сегодня пришло время, когда почти любые – самые смелые архитектурные идеи могут быть реализованы. И основными факторами, сдерживающими воплощение в жизнь всех значимых проектов современных архитекторов, уже чаще являются не отсутствие технических возможностей для строительства большого и сложного объекта, но лишь: польза будущего сооружения (его востребованность), а так же время и цена его реализации.
Во все времена люди стремились создать и максимально расширить искусственную среду своего безопасного и комфортного обитания. А архитектура, как инструмент этих устремлений, с самого своего зарождения и на всех этапах развития всегда старалась использовать имеющиеся технические возможности и существующие эстетические воззрения в обществе для удовлетворения этих потребностей.
Всматриваясь в отдельные сегодняшние архитектурные шедевры, невольно задумываешься, а не начала ли современная архитектура во многом терять понимание своего истинного предназначения и в ущерб логике и здравому смыслу всё больше увлекаться вычурными формами проектируемых зданий, погоней за показной эффектностью и безвольным потаканием безвкусице заказчиков? А ведь так хочется верить, что устремления нашей архитектуры, в соответствие современным насущным требованиям общества и, главное, существующим техническим возможностям строительной индустрии, будут направлены на создание больших открытых и хорошо защищённых от внешней среды пространств, в которых много естественного света и комфорта.
more_horiz Читать полностью
Для солнечных коллекторов и тепловизоров
Светопоглощающее многослойное покрытие с расширенным диапазоном поглощаемого им солнечного излучения и с уменьшенным коэффициентом отражения во всем его спектре предложено А.Есманом и В.Кулешовым из Института физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси (патент Республики Беларусь на изобретение №15113, МПК (2006.01): G02B5/22, B82B1/00, G03C1/00; заявитель и патентообладатель: это Государственное научное учреждение). Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в солнечных коллекторах и приборах-тепловизорах для повышения их коэффициента полезного действия.
Предложенное светопоглощающее многослойное покрытие содержит расположенные специфическим образом и чередующиеся в определенной последовательности два вида слоев: 1) слои из плотноупакованных металлических частиц (их средний размер — от 2 до 50 нм); 2) диэлектрические слои. Нижний слой металлических частиц «посажен» на подложку.
На поверхности верхнего диэлектрического слоя выполнены специальные дисперсионные элементы в виде пирамид, соединенных основаниями, пространственно распределенные по предложенному авторами математическому закону, учитывающему длины волн из спектра электромагнитного излучения, падающего на светопоглощающее многослойное покрытие, и показатель преломления верхнего диэлектрического слоя. Толщины слоев строго определены, исходя из физических законов «поверхностного плазмонного поглощения слоев».
Пленки с частицами серебра
Способ получения полимерных пленок с частицами серебра размером менее 100 нм повышенной однородности предложен В.Гончаровым, К.Козадаевым и Д.Шиманом (патент Республики Беларусь на изобретение №15112, МПК (2006.01): B22F9/00, B22F9/06, B82B1/00, B82B3/00; заявитель и патентообладатель: Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем имени А.Н.Севченко» Белорусского государственного университета). Предложенный способ может найти широкое применение для изготовления оптических фильтров на основе эффекта плазменного резонанса.
Способ реализуется следующим образом. При воздействии в нормальных атмосферных условиях на серебряную мишень импульсного лазерного излучения высокой интенсивности образуется эрозионный лазерный факел, состоящий из паров и плазмы материала мишени. При этом в факеле содержатся также мелкие (40-50 нм) жидко-капельные частицы серебра. Эти частицы увлекаются парами и движутся в направлении, перпендикулярном поверхности металлической мишени. Если на пути сформированного таким способом пучка серебряных частиц поместить водную среду, содержащую полимерообразующее вещество, то становится возможным формирование суспензии наночастиц серебра и этого вещества.
Многократным повторением воздействия лазерных импульсов на серебряную мишень достигается требуемый уровень концентрации серебряных наночастиц в водной среде. Выпаривая воду из полученной суспензии, формируют полимерные пленки требуемой толщины и геометрической формы.
Вследствие наличия у серебряных наночастиц специфической спектральной полосы поглощения в области 350-500 нм, обусловленной эффектом поверхностного плазменного резонанса, полученная полимерная пленка является превосходным оптическим светофильтром и может использоваться для научных и технических целей.
Преимуществами предложенного способа являются: 1) простота получения пленок; 2) химическая чистота наночастиц серебра; 3) процесс получения суспензии наноразмерных частиц серебра практически не зависит от типа улавливающей их среды и ее физико-химических свойств.
Отходы ОАО «Полимир» — в доходы!
Способ получения акрилового реагента для ограничения притока вод в нефтяную скважину предложили А.Макаревич, Г.Пушнова, Е.Паркалова, Н.Сенчук и В.Гулевич (патент Республики Беларусь на изобретение №15297, МПК (2006.01): C09K8/508, E21B33/138; заявитель и патентообладатель: Республиканское унитарное предприятие «Производственное объединение «Белоруснефть»). Изобретение относится к осадко- и гелеобразующим реагентам на основе водорастворимых акриловых полимеров, предназначенным для снижения водопроницаемости неоднородных нефтяных пластов и ограничения притока вод в продуктивные скважины при разработке нефтяных месторождений способом заводнения. Цель изобретения — создание наиболее экономичного способа получения акрилового реагента для обеспечения высокоэффективного ограничения водопритока в добывающие скважины.
Поясняется, что для получения акрилового реагента щелочному гидролизу подвергают влажные (с массовой долей воды 50-60 %) отходы технических волокон «Нитрон», производимых на белорусском ОАО «Полимир». Они формируются с использованием водных осадительных ванн из раствора волокнообразующего полиакрилонитрильного полимера в органическом растворителе диметилформамиде или в водном растворе роданида натрия. Получаемые таким образом влажные гель-волокна представляют собой пористые полимерные матрицы, поры которых заполнены, в основном, водой и остатками растворителя. Благодаря наличию пор, заполненных водной фазой, волокна при попадании в раствор щелочи быстро пропитываются ею. Далее на границе раздела твердой (полимер) и жидкой (водный раствор щелочи) фаз протекает гетерогенная реакция гидролиза. При этом скорость этой реакции высока благодаря пористости гель-волокон, обеспечивающей большую площадь границ раздела реагирующих фаз. В ходе реакции гидролиза происходит образование водорастворимого конечного продукта, способного взаимодействовать с коагулянтами – природными водными растворами солей поливалентных металлов (Ca2+, Mg2+ и др.) и образовывать твердый водонепроницаемый тампонажный материал определенного объема с заданными деформационно-прочностными и адгезионными характеристиками.
Созданный способ получения акрилового реагента для ограничения притока вод в нефтяную скважину отличается экономичностью за счет использования высоко реакционноспособного вторичного полиакрилонитрильного сырья и оптимизации температурно-временного режима его щелочного гидролиза.
Апробация акрилового реагента, полученного предложенным способом, прошла успешно при проведении ремонтно-изоляционных работ на объектах РУП «Производственное объединение «Белоруснефть».
Многофункциональный элемент
Многоразовый капиллярно-пористый элемент с расширенными функциональными возможностями разработан в Институте порошковой металлургии (патент Республики Беларусь на изобретение №14769, МПК (2006.01): A61K9/22; авторы изобретения: В.Савич, Л.Пилиневич, В.Миронов, В.Земченков; заявитель и патентообладатель: упомянутое Государственное научное учреждение). Изобретение может быть использовано в производстве деталей приборов — сенсоров, изделий медицинской и бытовой техники и других.
Предложенный капиллярно-пористый элемент выполнен в виде «тела вращения» и включает пористый вкладыш с порами, заполненными жидким или гелеобразным функциональным наполнителем, и непористую металлическую оболочку определенной толщины. При этом металлическая оболочка закрывает боковую поверхность вкладыша и выполнена с отверстиями размером от 2 до 10 средних размеров пор вкладыша. По меньшей мере один торец вкладыша открыто сообщается с внешней средой. Пористый вкладыш выполнен из спеченного порошка металла или керамики (или их композиции) с пористостью, составляющей величину от 0,25 до 0,60, и размерами пор — от 1 до 50 мкм. Функциональным наполнителем заполнена, по меньшей мере, половина объема порового пространства вкладыша. Есть и другие отличительные свойства данной разработки, выгодно отличающие ее от прототипа. Немаловажным является и то, что металлы, из которых выполнены оболочка и вкладыш, имеют разные электрические потенциалы.
Подобное изобретения уже задействовала перспективная Московская компания «Светлые Окна«, специализирующаяся на производстве и установке пластиковых окон. Они устанавливают окна ПВХ для загородных домов или для квартир, благодаря изобретению их окна обладает удивительной долговечностью.
Запатентованный элемент может содержать стержень, установленный во вкладыше по оси вращения от одного его торца до другого и соединенный с вкладышем и оболочкой неразъемно, причем диаметр стержня составляет величину от 0,1 до 0,3 минимального диаметра вкладыша.
Предложенный капиллярно-пористый элемент можно использовать для изготовления ароматизаторов воздуха, в качестве ароматического рыболовного грузила, в качестве конструкционного элемента отпугивателя насекомых, сенсора загрязнения воды. Важно, что разработанная конструкция обладает повышенной механической прочностью и свойствами, позволяющими регулировать скорость выделения из пор вещества-наполнителя путем термического, электромагнитного или иного физического воздействия на элемент.
Хрусталь «отменяется»…
Бессвинцовое сортовое стекло с пониженной кристаллизационной способностью и улучшенными оптическими характеристиками разработали Нинель Бобкова и Анна Полешук (патент Республики Беларусь на изобретение №14743, МПК (2006.01): C03C3/078; заявитель и патентообладатель: Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»).
Отмечается, что в настоящее время к высококачественному сортовому стеклу в первую очередь относят хрусталь. Однако необходимость использования при варке такого стекла свинец содержащее соединение (24 массовых % PbO!) вызывает существенные экологические проблемы, обусловленные его токсичностью. Поэтому сегодня актуальной является задача разработки бессвинцовых сортовых стекол, по своим свойствам близких к хрусталю.
В предложенный состав нового стекла входят следующие окислы: SiO2, CaO, Na2O, K2O, BaO и SnO2 в определенных пропорциях. Запатентованное количественное соотношение указанных ингредиентов позволяет полностью исключить вероятность кристаллизации стекла, получить стекло с повышенными значениями величины показателя преломления, повысить его прозрачность. Кроме того, полученные стекла характеризуются сравнительно невысокой микротвердостью, что позволяет применять различные методы их механической декоративной обработки.
Стекло варят в газовой печи при температуре 1440-1460 °С. В качестве сырьевых материалов для приготовления шихты рекомендуют кварцевый песок с содержанием Fe2O3 не более 0,01-0,015 %, мел, карбонат бария, соду питьевую, калиевую селитру и диоксид олова.
Применение такого бессвинцового стекла, как подчеркивают авторы изобретения, позволит сократить производство свинец содержащих стекол и обеспечить выпуск изделий из сортового стекла с улучшенными светотехническими характеристиками. Изобретение планируется внедрить на ПРУП «Борисовский хрустальный завод» и ОАО «Стеклозавод «Неман».