📄Работа №202152
Тема: Использование экстракта и масла пихты с наночастицами оксидов металлов в качестве ингибитора коррозии
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Материаловедение
Объем:
66 листов
Год:
2022
Просмотров:
63
4660
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
РЕФЕРАТ 6
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 12
1.1. Современные ингибиторы коррозии и действие ингибиторов коррозии 12
1.2. Методы оценки коррозионной устойчивости 13
1.3. Различные методы приготовления ингибиторов коррозии 16
2. МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 20
2.1. Оборудование и реактивы 20
2.2. Методики исследования коррозии металлов 20
2.2.1. Методика приготовления ингибитора 20
2.2.2. Методика гравиметрии 21
2.2.3. Методика потенциодинамических испытаний 21
2.2.4. Оптическая микроскопия 22
2.2.5. Атомно силовая микроскопия 22
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 24
3.1. Микр ос ко пия м еталлов 24
3.2. Гравиметрические испытания 26
3.3. Коррозионные диаграммы сталей 30
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 32
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 32
4.1.1. Анализ конкурентных технических решений 33
4.2. SWOT-анализ 34
4.3. Планирование научно- исследовательских работ 36
4.3.1. Структура работ в рамках научного исследования 36
4.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 37
4.4. Бюджет научно-технического исследования 40
4.4.1. Расчет материальных затрат научно-технического исследования 41
4.4.2. Расчет амортизации специального оборудования 41
4.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы 42
4.4.4. Дополнительная заработная плата исполнителей темы 43
4.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 44
4.4.6. Накладные расходы 44
4.4.7. Бюджетная стоимость НИР 44
4.5. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 45
4.5.1. Интегральный показатель финансовой эффективности научного
исследования 46
4.5.2. Интегральный показатель ресурсоэффективности 47
4.5.3. Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения разработки 47
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 49
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 49
5.2 Производственная безопасность 50
5.3 Экологическая безопасность 58
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 59
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ 63
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 12
1.1. Современные ингибиторы коррозии и действие ингибиторов коррозии 12
1.2. Методы оценки коррозионной устойчивости 13
1.3. Различные методы приготовления ингибиторов коррозии 16
2. МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 20
2.1. Оборудование и реактивы 20
2.2. Методики исследования коррозии металлов 20
2.2.1. Методика приготовления ингибитора 20
2.2.2. Методика гравиметрии 21
2.2.3. Методика потенциодинамических испытаний 21
2.2.4. Оптическая микроскопия 22
2.2.5. Атомно силовая микроскопия 22
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 24
3.1. Микр ос ко пия м еталлов 24
3.2. Гравиметрические испытания 26
3.3. Коррозионные диаграммы сталей 30
4. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 32
4.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 32
4.1.1. Анализ конкурентных технических решений 33
4.2. SWOT-анализ 34
4.3. Планирование научно- исследовательских работ 36
4.3.1. Структура работ в рамках научного исследования 36
4.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 37
4.4. Бюджет научно-технического исследования 40
4.4.1. Расчет материальных затрат научно-технического исследования 41
4.4.2. Расчет амортизации специального оборудования 41
4.4.3. Основная заработная плата исполнителей темы 42
4.4.4. Дополнительная заработная плата исполнителей темы 43
4.4.5 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 44
4.4.6. Накладные расходы 44
4.4.7. Бюджетная стоимость НИР 44
4.5. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 45
4.5.1. Интегральный показатель финансовой эффективности научного
исследования 46
4.5.2. Интегральный показатель ресурсоэффективности 47
4.5.3. Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения разработки 47
5. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 49
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 49
5.2 Производственная безопасность 50
5.3 Экологическая безопасность 58
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 59
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ 63
📖 Аннотация
В данной работе исследована эффективность новых композитных ингибиторов коррозии на основе растительного сырья и наночастиц для защиты углеродистых сталей в агрессивных кислых средах. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки экологически безопасных и экономичных средств защиты от коррозии, сочетающих принципы «зеленой» химии и преимущества нанотехнологий. Основные результаты показали, что разработанный ингибитор на основе масла пихты с наночастицами оксида цинка, синтезированными методом распылительной сушки, превосходит по эффективности как экстракт пихты, так и синтетический ингибитор тиомочевину. Гравиметрические и потенциодинамические испытания подтвердили, что данный состав снижает ток коррозии в 1.2–6 раз, причем его эффективность зависит от шероховатости поверхности металла и способа нанесения. Научная значимость работы заключается в установлении корреляции между морфологией поверхности, типом ингибитора и защитным действием, а практическая – в предложении конкретной рецептуры перспективного и конкурентоспособного ингибитора. Обзор литературы, включающий исследования Umoren S.A. et al. по растительным ингибиторам, Jain P. et al. по наноматериалам и Aboorvakani R. et al. по антикоррозионным свойствам наночастиц ZnO, подтверждает соответствие работы современным научным трендам.
📖 Введение
Благодаря своей превосходной механической прочности и сравнительно низкой стоимости стали используются во многих областях промышленности. Однако эти материалы подвержены коррозии, особенно в кислых средах. Добавление ингибиторов в различные агрессивные среды позволило разработать эффективный и популярный метод защиты металлических поверхностей от коррозии, поскольку он прост в применении и сравнительно недорог [1].
Можно выделить два современных направления разработки новых ингибиторов - включение в их состав наночастиц (НЧ) и применение «зеленых ингибиторов», веществ, являющихся отходами производства или синтезируемых на основе растительного сырья [2, 3, 4].
Ранее нами были применены водные суспензии наночастиц диоксида циркония в качестве добавки к органическим ингибиторам коррозии (полиэтиленгликоль, тиомочевина) [ 5] и показана эффективность таких составов. Частицы диоксида циркония, получаемые на установке нанораспылительной сушки, представляют собой сферы, размером от 3 до 7 мкм, в зависимости от диаметра отверстия сопла, состоящие из кристаллитов размером порядка 100 нм [6].
Цель работы - разработать ингибитор коррозии на основе суспензии наночастиц оксида цинка, полученного методом нанораспылительной сушки, в растворе экстракта и масле пихты.
Задачи:
1. Обзор текущих исследований по использованию наночастиц и растительного сырья в качестве ингибиторов корроз ии.
2. Получение ингибитора на основе наночастиц оксида цинка, экстракта или масла пихты.
3. Оценка влияния шероховатости сталей Ст3 и У8А на изменение их коррозионной устойчивости в концентрированном растворе кислот методом гравиметрии.
4. Оценка влияния шероховатости сталей Ст3 и У8А на изменение их коррозионной устойчивости в разбавленном растворе кислот методом потенциодинамических ис пытаний.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Исходя из выбранной темы исследования, для обзора литературы были выбраны три основных направления:
1. Современные ингибиторы коррозии и действие ингибиторов коррозии.
2. Различные методы измерения скорости коррозии
3. Различные способы получения ингибиторов коррозии.
1.1. Современные ингибиторы коррозии и действие ингибиторов коррозии
В работе [ 7 ] авторы обобщают существующие методы защиты металлов. Распространенным методом защиты является применение ингибиторов, снижающих скорость коррозии металлов и сплавов в производственных условиях, контактирующих с агрессивными средами. В настоящее время изучено большое количество органических и неорганических веществ, влияющих на скорость коррозии металлов в кислых средах. Органические ингибиторы в основном используются из -за их способности образовывать защитную пленку на металлических поверхностях. К эффективным органическим ингибиторам относятся те, которые содержат атомы азота, серы и кислорода. В то же время ведутся исследования по поиску природных или «зеленых» ингибиторов коррозии. Установлено, что для снижения скорости коррозии можно использовать натуральные продукты, растения и их экстракты. Природные вещества легкодоступны, производятся из возоб новляемых ресурсов и, что важно, оказывают низ кое воздействие на окружающую среду.
В качестве ингибиторов можно использовать натуральные продукты, растения и их экстракты. Поэтому, чтобы уменьшить скорость кислотной коррозии. В таблице 1 перечислены натуральные продукты, которые изучались в качестве ингибиторных добавок для защиты некоторых металлов и сплавов. В таблице 2 показаны растительные экстракты, а также металлы и сплавы, скорость коррозии которых можно снизить с помощью эт их экстрактов.
Можно выделить два современных направления разработки новых ингибиторов - включение в их состав наночастиц (НЧ) и применение «зеленых ингибиторов», веществ, являющихся отходами производства или синтезируемых на основе растительного сырья [2, 3, 4].
Ранее нами были применены водные суспензии наночастиц диоксида циркония в качестве добавки к органическим ингибиторам коррозии (полиэтиленгликоль, тиомочевина) [ 5] и показана эффективность таких составов. Частицы диоксида циркония, получаемые на установке нанораспылительной сушки, представляют собой сферы, размером от 3 до 7 мкм, в зависимости от диаметра отверстия сопла, состоящие из кристаллитов размером порядка 100 нм [6].
Цель работы - разработать ингибитор коррозии на основе суспензии наночастиц оксида цинка, полученного методом нанораспылительной сушки, в растворе экстракта и масле пихты.
Задачи:
1. Обзор текущих исследований по использованию наночастиц и растительного сырья в качестве ингибиторов корроз ии.
2. Получение ингибитора на основе наночастиц оксида цинка, экстракта или масла пихты.
3. Оценка влияния шероховатости сталей Ст3 и У8А на изменение их коррозионной устойчивости в концентрированном растворе кислот методом гравиметрии.
4. Оценка влияния шероховатости сталей Ст3 и У8А на изменение их коррозионной устойчивости в разбавленном растворе кислот методом потенциодинамических ис пытаний.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Исходя из выбранной темы исследования, для обзора литературы были выбраны три основных направления:
1. Современные ингибиторы коррозии и действие ингибиторов коррозии.
2. Различные методы измерения скорости коррозии
3. Различные способы получения ингибиторов коррозии.
1.1. Современные ингибиторы коррозии и действие ингибиторов коррозии
В работе [ 7 ] авторы обобщают существующие методы защиты металлов. Распространенным методом защиты является применение ингибиторов, снижающих скорость коррозии металлов и сплавов в производственных условиях, контактирующих с агрессивными средами. В настоящее время изучено большое количество органических и неорганических веществ, влияющих на скорость коррозии металлов в кислых средах. Органические ингибиторы в основном используются из -за их способности образовывать защитную пленку на металлических поверхностях. К эффективным органическим ингибиторам относятся те, которые содержат атомы азота, серы и кислорода. В то же время ведутся исследования по поиску природных или «зеленых» ингибиторов коррозии. Установлено, что для снижения скорости коррозии можно использовать натуральные продукты, растения и их экстракты. Природные вещества легкодоступны, производятся из возоб новляемых ресурсов и, что важно, оказывают низ кое воздействие на окружающую среду.
В качестве ингибиторов можно использовать натуральные продукты, растения и их экстракты. Поэтому, чтобы уменьшить скорость кислотной коррозии. В таблице 1 перечислены натуральные продукты, которые изучались в качестве ингибиторных добавок для защиты некоторых металлов и сплавов. В таблице 2 показаны растительные экстракты, а также металлы и сплавы, скорость коррозии которых можно снизить с помощью эт их экстрактов.
✅ Заключение
1. Разработаны ингибиторы на онове экстракта (масла) пихты и наночастиц оксида цинка, полученных методом распылительной сушки. Проведено сравнение с синтетическим ингибитором (тиомочевина).
2. На основании данных гравиметрии показано, что масло пихты более эффективный ингибитор по сравнению с экстрактом пихты и тиомочевиной в смеси концентр ированных азотной и соляной кислот.
3. Показано, что шероховатость оказывает влияние на эффективность ингибитора в
случае использования масла пихты и тиомочевины, а в случае экстракта пихты влияние не существенно: для Ст3 увеличение шероховатости увеличивает коррозионную
устойчивость, а для У8А уменьшает.
4. Применение ингибитора на основе масла пихты с НЧ оксида цинка позволяет снизить ток коррозии в кислой среде 1,2 - 6 раз в зависимости от шероховатости и способа нанесения.
5. Выводы по разделу финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение : Результатом анализа конкурирующих вариантов технологий
является то, что предлагаемая нами разработка является наиболее актуальной и перспективной, а также конкурентоспособной.
6. Выводы по разделу «социальная ответственность»: В процессе лабораторных
исследований анализируются основные вредные и опасные факторы, которые могут возникнуть при разработке и эксплуатации объекта, такие как: показатели микроклимата, уровень шума, освещенность в рабочей зоне и др. Назначаются необходимые мероприятия по минимизации воздействия факторов и чрезвычайных ситуаций на людей, а при их возникновении - по предупреждению или ликвидации
2. На основании данных гравиметрии показано, что масло пихты более эффективный ингибитор по сравнению с экстрактом пихты и тиомочевиной в смеси концентр ированных азотной и соляной кислот.
3. Показано, что шероховатость оказывает влияние на эффективность ингибитора в
случае использования масла пихты и тиомочевины, а в случае экстракта пихты влияние не существенно: для Ст3 увеличение шероховатости увеличивает коррозионную
устойчивость, а для У8А уменьшает.
4. Применение ингибитора на основе масла пихты с НЧ оксида цинка позволяет снизить ток коррозии в кислой среде 1,2 - 6 раз в зависимости от шероховатости и способа нанесения.
5. Выводы по разделу финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение : Результатом анализа конкурирующих вариантов технологий
является то, что предлагаемая нами разработка является наиболее актуальной и перспективной, а также конкурентоспособной.
6. Выводы по разделу «социальная ответственность»: В процессе лабораторных
исследований анализируются основные вредные и опасные факторы, которые могут возникнуть при разработке и эксплуатации объекта, такие как: показатели микроклимата, уровень шума, освещенность в рабочей зоне и др. Назначаются необходимые мероприятия по минимизации воздействия факторов и чрезвычайных ситуаций на людей, а при их возникновении - по предупреждению или ликвидации
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.