Введение 14
1 Нанокомпозиты. Методы получения и исследования 15
1.1 Определения, свойства и области применения исходных реагентов 15
1.2 Методы получения наноразмерных композитов 17
1.2.1 Электрофизические методы получения нанокомпозитов 18
1.2.1.1 Метод получения конденсацией из газового состояния (PVD,
CVD) 18
1.2.1.2 Плазмохимический синтез 21
1.2.2 Химические методы получения нанокомпозитов 25
1.2.2.1 Золь-гель метод 25
1.2.2.2 Высокотемпературный пиролиз 28
1.3 Экспериментальная установка ТЭУ-500 29
1.3.1 Установка и принцип работы импульсного ускорителя ТЭУ-500 29
1.3.2 Плазмохимический реактор 37
1. 4 Методы исследования нанопорошков 38
1.4.1 Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) 38
1.4.2 Энергодисперсионный рентгеновский анализ EDX метод 41
1.4.3 Рентгенофазовый анализ (РФА) 42
Выводы по Главе 1 Нанокомпозиты. Методы получения и исследования 44
2 Экспериментальная часть. Результаты и обсуждения 46
2.1 Процесс плазмохимического синтеза 46
2.2 ПЭМ анализ полученных порошков СихОу@ЗЮ2@ТЮ2 49
2.3 EDX анализ композиционных порошков CuхOу@SiO2@TiO2 51
2.4 Рентгенофазовый анализ полученных образцов 53
Выводы по Главе 2 Экспериментальная часть. Результаты и обсуждения 54
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 56
3.1 Оценка коммерческого и перспективности проведения исследований с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 56
3.1.1 Анализ конкурентных технических решений 56
3.1.2 SWOT - анализ 59
3.2 Планирование проекта 65
3.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 65
3.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ и разработка графика
проведения 66
3.3 Бюджет проекта 71
3.3.1 Прямые материальные затраты 71
3.3.2 Расчет амортизации специального оборудования 73
3.3.3 Основная и дополнительная заработная плата исполнителей темы 73
3.3.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 75
3.3.5 Накладные расходы 76
3.4 Определение ресурсной, финансовой и экономической эффективности 77
Выводы по Главе 3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 79
4 Социальная ответственность 81
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 81
4.2 Производственная безопасность 82
4.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 83
4.3 Экологическая безопасность 92
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
Выводы по Главе 4 Социальная ответственность 95
Заключение 97
Список использованных источников 98
Приложение A 106
Наноматериалы конструкционного и функционального назначения на сегодняшний день являются одной из наиболее востребованных областей нанотехнологии для решения различных проблем индустрии [1 -3]. Основные материалы данного класса - металлические, керамические, полимерные и композиционные. Ежегодно возрастающий интерес, проявляемый к нанокомпозитам, вызван как поиском новых материалов для практических применений, так и фундаментальными вопросами, касающимися изменений свойств материалов при их уменьшении до наноразмерной области [4-6]. К настоящему времени опубликованы работы [7-9], посвященные получению нанокомпозитных материалов импульсным плазмохимическим методом. Порошки CuO@TiO2в настоящее время нашли применение в качестве солнечных батареек, сенсорных датчиков [10-18], когда как нанокомпозиты CuO@SiO2были использованы в качестве катализаторов [19], а также многофункциональной защитной обработки строительных камней [20]. Порошки получены за один импульс и при невысоких температурах (до 70 °C. Импульсный плазмохимический метод синтеза также показал свое преимущество в универсальности оборудования и в отсутствии необходимости закалки синтезируемых нанокомпозитов.
В диссертационной работе импульсным плазмохимическим методом необходимо было получить порошок CuхOу@SiO2@TiO2, исследовать морфологические свойства полученного материала, а также провести РФА и EDX анализы.
В рамках выполнения диссертационной работы импульсным плазмохимическим методом были получены и исследованы порошки наноразмерного композита СихОу@ЗЮ2@ТЮ2.
В ходе работы был выполнен обзор литературы по данной тематике, рассмотрены методы получения композитов и физико-химические свойства их элементов. Изучен принцип работы импульсного электронного ускорителя ТЭУ-500, приобретены навыки работы на диагностическом оборудовании установки. Описаны методы анализа нанопорошков, такие как просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, EDX анализ.
В рамках выполнения диссертации был проведен анализ финансового менеджмента, а именно, определены ресурсная, финансовая, бюджетная, социальная и экономическая эффективности исследования.
Были рассмотрены вредные и опасные факторы при эксплуатации импульсного ускорителя ТЭУ-500 и определен алгоритм действий по предупреждению и возникновению чрезвычайных ситуаций.
Выполненная работа имеет теоретическую и практическую значимость. Было впервые продемонстрировано использование метода импульсного плазмохимического синтеза для получения нанокомпозита СихОу@31О2@Т1О2.
