ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ООП 4
РЕФЕРАТ 6
Определения: 7
Сокращения: 8
Введение 11
1. Обзор литературы 13
1.1 Нанопорошки сегодня: основные понятия, характеристики 13
1.2 Получение нанопорошков: методы, частные примеры 14
1.2.1 Методы получения нанопорошков 14
1.2.2. Получение нанопорошков на ускорителе электронов 17
2. Объект и методы исследования 18
2.1 Электровзрывная технология получения нанопорошков 18
2.2 Описание установки 20
2.3 Постановка задачи исследования 22
3. Проведение эксперемента 23
3.1 Получение образцов НП на установке УДП-4Г 23
3.2 Подсчет энергии 25
4. Исследование образцов 29
4.1. Рентгенофазовый анализ 29
4.2. Термический анализ 34
4.3. Электронная микроскопия 41
4.4. Распределение частиц по размеру 48
4.5. Метод низкотемпературной десорбции азота (метод БЭТ) 50
4.6. Энергодисперсионный анализ. Системы энергодисперсионного микроанализа 52
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 59
5. 1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 59
5.1.1 Потенциальные потребители результатов НТИ 60
5.2 SWOT-анализ НТИ 61
6. Планирование этапов и выполнения работ проводимого научного исследования
6.1 Структура работ в рамках научного исследования 66
7. Расчет бюджета для научно-технического исследования 71
7.1 Амортизация оборудования 71
7.2 Основная заработная плата исполнителей темы 72
7.3 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 73
7.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 73
7.5 Накладные расходы 74
7.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 74
8. Оценка рисков НТИ 75
9. Анализ и оценка научно-технического уровня исследования 77
10. Социальная ответственность 81
10.1 Производственная безопасность 83
10.1.1. Анализ опасных и вредных факторов 83
10.2. Анализ опасных производственных факторов 91
11. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 93
12. Экологическая безопасность 97
13. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 98
Приложение А 101
Приложение Б 120
Приложение В 122
Список использованных источников 125
Купить

Объектом исследования являются порошки, полученные путём электрического взрыва проводников из сплава медь-никель (Cu45Ni).
Цель работы - выявить закономерности структуры и состава синтезированных нанопорошков в зависимости от условий получения.
Синтезированные образцы исследовались с помощью современных аналитических методов (рентгенофазовый, термический, электронная микроскопия, распределение частиц по размерам и др.) В результате исследования было установлено, что нанопорошки имеют сложный фазовый состав, а частицы порошков имеют форму близкую к сферической.
Основные конструктивные, технологические и техникоэксплуатационные характеристики: производительность установки (УДП-4Г) для Al - 40г/час, для W- 150 г/час.
Степень внедрения: создание экспериментально-промышленной установки (УДП-4Г).
Область применения: порошки могут быть использованы при создании композиционных функциональных эрозионно-стойких материалов для контактов электрических аппаратов.
Экономическая значимость работы: исследования в данной области, могут открыть принципиально новые технологии, что способствует модернизации существующих производств и созданию новых.
В будущем планируется поиск наиболее эффективных областей внедрения порошков сплава Cu45Ni.
- Нанопорошок (англ. nanopowder), сегодня существует несколько определений данного термина:
1. Согласно определению Международной организации по стандартизации, нанопорошок — твердое порошкообразное вещество искусственного происхождения, содержащее нанообъекты, агрегаты или агломераты нанообъектов либо их смесь;
2. Порошок, размер всех частиц которого менее 100 нм.
- Электрический взрыв проводника - резкое изменение физического состояния металла в результате интенсивного выделения в нем энергии при пропускании импульсного тока большой плотности (j > 106 А/см2), приводящее к нарушению металлической электропроводности и сопровождающееся разлетом продуктов диспергирования, генерацией ударных волн и электромагнитного излучения.
- Пассивация металлов - переход поверхности металла в неактивное, пассивное состояние, связанное с образованием тонких поверхностных слоёв соединений, препятствующих коррозии. В технике пассивацией называют технологический процесс защиты металлов от коррозии с помощью специальных растворов или процессов, приводящих к созданию оксидной плёнки.
- Фаза - под фазой понимается однородная макроскопическая часть системы, обладающая одинаковыми свойствами - по крайней мере, составом (компонентами) и агрегатным состоянием - во всех ее точках, и имеющая четко выраженную границу раздела с другими фазами.
- Наночастица (англ. nanoparticle) - изолированный твёрдофазный объект, имеющий отчётливо выраженную границу с окружающей средой, размеры которого во всех трех измерениях составляют от 1 до 100 нм.[1]

Нанопорошки - один из многих имеющихся на сегодняшний день наноматериалов. Большинство материалов получают из определённого количества различного сырья. Одно из основных преимуществ НП состоит в том, что их можно получать из множества разных материалов. Наноматериалы, которые производят в настоящий момент, можно разделить на такие группы, как: оксиды металлов, сложные оксиды, порошки чистых металлов и смеси.
Примерно 80% получаемых порошков составляют оксиды металлов. Внушительную часть всего объёма производства составляют порошки чистых металлов. В малом количестве производятся оксиды, состоящие из двух или более металлов и смеси, однако, в перспективе ожидается, что их использование будет стремительно расти.
В настоящее время в промышленности стремительно растет потребление нанопорошков. Такие сферы, как обрабатывающая промышленность, энергетика, оптика и элетроника потребляют более 70% производства нанопорошков. Постоянно растёт применение нанопорошков в сельском хозяйстве, производстве керамических и композиционных материалов, катализаторов, сорбентов, присадок к смазочным маслам, магнитных накопителях информации и.т.д.
В настоящее время область применения нанопорошков достаточно широка. В производстве электронной техники довольно часто применяются диоксид кремния и оксид алюминия, что даёт возможность значительно сократить размеры изделий.
Для производства износоустойчивых покрытий при изготовлении механических деталей электрических машин используют карбиды кобальта и вольфрама.
Порошки железа, на сегодняшний день, нашли применение в растениеводстве и животноводстве.
При проведении исследований в электронике и медицине часто
используют цастицы золота.
В перспективе некоторые нанопорошки смогут быть использованы вместо платины в качестве катализатора, что поможет добиться повышения КПД аккумуляторов и уменьшения их стоимости.
Значительное увеличение производительности технологических процессов, улучшение качества и характеристик изготавливаемых изделий можно получить используя НП металлов и химических соединений.
Цель данной работы заключалась в обнаружении закономерности образования структуры и состава НП меди при различных условиях их получения.
Для достижения поставленной цели была изучена соответствующая литература, изучен механизм получения НП методом электрического взрыва проводника (ЭВП), на установке УДП-4Г, произведён анализ полученных НП меди.
Актуальность проведённого исследования состоит в изучении свойств НП меди и в применении его в различных сферах производства. Порошок меди может найти применение в материаловедении, микро- и оптоэлектронике, атомной энергетике и авиационно-космической техники (зеркала, элементы солнечных батарей), изготовлении композиционных материалов для контактов электрических аппаратов.
Купить