TECHNOLOGIES
“Everything is theoretically impossible, until it is done.”
Robert A. Heinlein
SCHAUMBETON
Die Vorteile der Verwendung von Schaumbeton.
Energie sparen. Im Vergleich zu anderen Baumaterialien kann nicht autoklavierter Schaumbeton die Kosten für die Isolierung von Wänden und Dächern von Häusern drastisch senken und die Bauzeit erheblich verkürzen. Dies wird auf Kosten von Energieeinsparungen bei der Herstellung von Schaumbeton, einer Verringerung der Anzahl von Arbeitern, kostengünstigen Komponenten von Schaumbeton und dem Mangel an hoch entwickelter Bauausrüstung erreicht.
Brand- und Umweltschutz. Schaumbeton ist nicht brennbar, hat eine hohe Feuerbeständigkeit, was ihn zu einem attraktiven Material für den Bau von feuerfesten Konstruktionen macht. Wenn es starker Hitze wie einer Lötlampe auf der Oberfläche von Schaumbeton ausgesetzt wird, splittert es nicht und explodiert nicht, wie es bei schwerem Beton der Fall ist. Wenn beispielsweise die Außenseite der Wand aus Schaumbeton mit einer Dicke von 150 mm auf 1200 ° C erhitzt werden soll, erwärmt sich die Innenseite nach 5 Stunden Test nur auf 46 ° C. Das Material ist ungiftig und sondert beim Erhitzen keine schädlichen Ausscheidungen ab, wie es bei Isoliermaterialien aus Kunststoff oder Basaltwolle der Fall ist.
Wärmedämmung. Aufgrund seiner Zellstruktur hat Schaumbeton eine sehr geringe Wärmeübertragung. Das bedeutet, dass in den meisten Fällen die Verwendung einer zusätzlichen Isolierung in Böden und Wänden nicht erforderlich ist.
Akustische Eigenschaften. Die akustischen Eigenschaften von Schaumbeton sind so, dass Schall absorbiert wird, ohne reflektiert zu werden, im Gegensatz zu Wänden aus schwerem Beton oder Ziegeln. Niedrige Schallfrequenzen werden von Schaumbeton besonders gut absorbiert. Daher wird es häufig als Schallschutzschicht auf tragenden Betonplatten verwendet, um die Schallübertragung von Fußböden in mehrstöckigen Wohn- oder Bürogebäuden zu begrenzen.
Haltbarkeit. Schaumbeton verbessert im Gegensatz zu Mineralwolle und Schaumkunststoffen, die mit der Zeit ihre Eigenschaften verlieren, nur seine Wärmedämm- und Festigkeitseigenschaften, was mit seiner langen inneren Reifung verbunden ist.
GEGENMITTEL
GEGENMITTEL FÜR DIE NOTFALLVERSORGUNG BEI AKUTEN UND CHRONISCHEN INTOXIKATIONEN MIT RADIOAKTIVEN STOFFEN UND SCHWERMETALLVERBINDUNGEN
Es besteht die Möglichkeit des Einsatzes nuklearer oder radiologischer Waffen durch den Feind sowie die Möglichkeit der Kontamination von Nahrungsmitteln und Wasserquellen mit toxischen Verbindungen von Schwermetallen. In diesem Zusammenhang stehen der Sanitätsdienst der Zivil- und Streitkräfte vor der Aufgabe, zuverlässige Methoden und Mittel zum Schutz des Menschen vor den schädlichen Einwirkungen durchdringender Strahlung und toxischer Metalle zu entwickeln. Eine dieser Schutzmaßnahmen ist die Verwendung spezieller Medikamente - Gegenmittel. Antidote verhindern die Aufnahme von radioaktiven Isotopen und Ionen toxischer Metalle aus dem Verdauungstrakt, wenn sie mit Nahrung und Wasser aufgenommen werden. Strontium Sr90 und Cäsium Cs137 sind langlebige Isotope der Uran-Spaltprodukte, von denen die größte Gefahr ausgeht. Diese Elemente werden vom Verdauungstrakt zu 30÷40 % bzw. 100 % gut aufgenommen. Bei der Einnahme werden sie dauerhaft in Geweben und Organen abgelagert.
Die vorliegende Arbeit widmet sich der Antidotentwicklung für die Notfallversorgung bei akuten und chronischen Vergiftungen mit radioaktiven Stoffen und Schwermetallverbindungen. Basis dieser Antidote sind hochselektive anorganische Ionenaustauschermaterialien. Der Autor war an der Entwicklung der Zusammensetzung und Technologie zur Gewinnung eines Gegenmittels namens «Ferrocyn» beteiligt. «Ferrocyn» absorbiert selektiv Isotope Cs137. «Ferrocyn» ist ein chemisch-pharmazeutisches Präparat, das als Arzneimittel zur Ausscheidung von inkorporierten Radioisotopen aus dem Körper Cs137 bestimmt ist. «Ferrocyn» ist ein fein dispergiertes Pulver von dunkelblauer Farbe, ohne Geschmack und Geruch, die chemische Zusammensetzung ist Ferriferrocyanid von Kalium.
Für «Ferrocyn» wurde ein temporärer pharmazeutischer Artikel entwickelt. Alle notwendigen präklinischen und klinischen Studien wurden durchgeführt. Grundlage der pilotindustriellen Technologie zur Herstellung von «Ferrocyn» war das von uns entwickelte technologische Schema zur Herstellung des anorganischen Elektronen-Ionen-Austauschers FS-10. In Übereinstimmung mit der entwickelten Technologie wurde die Herstellung von experimentellen Chargen des Präparats «Ferrocyn» organisiert. Die Produkte wurden zur Durchführung von Forschungsarbeiten an das Institut für Biophysik des Gesundheitsministeriums übertragen. Es kommt auch in eine pharmazeutische Fabrik, wo es verpackt und an die Verbraucher geliefert wird.
Das für Strontium hochselektive anorganische Sorbens ISMA-2 wurde für die selektive Absorption von Sr90-Isotopen entwickelt. Analog zum Präparat «Ferrocyn» fördert es gezielt die Ausscheidung von Sr90-Isotopen aus dem Körper. ISMA-2-Sorbens ist ungiftig und beständig gegen die Einwirkung aggressiver Medien im Magen-Darm-Trakt. Dieses Produkt hat auch einen vollständigen Testzyklus in den Profilorganisationen des Gesundheitssystems und den radiochemischen Labors in der Struktur der Nuklearindustrie bestanden. Auch als Antidote bei radioaktiven Sr90-Schäden haben wir anorganische polymere Antimonverbindungen untersucht. Die hohe Selektivität dieser Medikamente ermöglichte es, die biologische Wirkung mit deutlich reduzierten therapeutischen Dosen zu erzielen. Anorganische polymere Kationenaustauscher auf Basis von Antimonverbindungen weisen ebenfalls keine Toxizität auf. Wir haben auch eine Technik entwickelt, die es ermöglicht, frisch ausgefälltes Bariumsulfat BaSO4 zu stabilisieren und den Alterungsprozess für seine Verwendung als Gegenmittel zu verzögern. Durch eine neue Methode gewonnene Bariumsulfatpräparate reduzierten die Ablagerung von Strontium Sr90 im Körper um das 20- bis 40-fache und schufen auch einen echten Schutz gegen dieses gefährliche Radioisotop.
Als Gegenmittel zu Schwermetallsalzen haben wir eine ganze Reihe von Sorbentien entwickelt, die selektiv Ionen verschiedener Metalle absorbieren. Als Antidot bei Vergiftungen durch Thalliumsalze verwendeten wir einen anorganischen Elektronen-Ionen-Austauscher FS-10. Dieses Sorptionsmittel wurde auf der Basis gemischter Ferrocyanide von Nickel und Kalium synthetisiert. Sorbentien für Blei, Arsen, Cadmium, Kupfer, Quecksilber und Selen wurden ebenfalls synthetisiert. Sorbentien für Selen können als Gegenmittel für radioaktive Poloniumschäden Po210 verwendet werden.
HOCHTEMPERATURISOLIERBESCHICHTUNGEN FÜR DRÄHTE
Stand der Arbeit
Elektrische Maschinen (Elektromotoren, Generatoren, Elektromagnete, Sensoren usw.) für Luft- und Raumfahrtanwendungen und Kernreaktoren befinden sich näher an Energiequellen und müssen bei hohen Temperaturen funktionieren. Daher ist die Obergrenze für die Verwendung von Kupferdrähten der Schmelzpunkt von Kupfer – 1085 °C. Die Temperatur der elektrischen Maschinen kann bis zum Curie-Punkt der Kernmaterialien erhöht werden, Temperatur von 630 °C. Die Betriebstemperatur der Wickeldrähte ist jedoch durch die Zersetzung von Polymeren begrenzt, die für die Isolierdrähte verwendet werden. Die meisten hitzebeständigen Polymerisolierungen können Temperaturen bis zu 300 °C standhalten.
Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Isoliermaterials und eines Beschichtungsverfahrens, mit dem der Wickeldraht einer Erwärmung bis zur Curie-Temperatur des Kernmaterials oder der Schmelztemperatur des für Wickeldrähte verwendeten Leiters widerstehen kann.
Dieses Problem kann durch die Verwendung anorganischer Materialien wie Siliziumdioxid (SiO2) mit einem Schmelzpunkt von 1600 °C gelöst werden. Das Siliziumdioxid ist jedoch ein sehr hartes und sprödes Material. In Verbindung mit dieser Primärisolierung muss flexibel sein. Nach einiger Wärmebehandlung sollte es jedoch hart, dicht und stark werden. Danach muss es hohen Temperaturen standhalten und widerstandsfähig gegen elektrische Durchschläge sein.
Ein solches Schema kann innerhalb eines Sol-Gel-Prozesses implementiert werden. Die Sol-Gel-Prozesse sind bekannt für die Synthese von Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt- und Raketentechnik [1].
Die Beschichtung des Wickeldrahtes basiert auf löslichen organischen Silikaten. Diese Verbindungen ähneln in ihren Eigenschaften Alkalimetallsilikaten. Außerdem enthalten sie in ihrer Zusammensetzung keine Alkalimetalle, die den Schmelzpunkt von Silikaten senken und ihre Beständigkeit verringern. Oberhalb einer bestimmten Temperatur werden organische Silikate zu reinem Siliziumdioxid SiO2 und flüchtigen Verbindungen zersetzt.
Lösliche organische Silikate können eine zum Beschichten des Metalldrahts notwendige Viskosität aufweisen. Die Beschichtung erhält sich nach dem Trocknen und kann einer gewissen Biegekraft standhalten. Es reicht aus, um Induktionsspulen vorgegebener Form und Größe zu wickeln. Fertige Coils werden als Fertigprodukt thermisch behandelt. Dann ist es möglich, fertige Coils zusätzlich mit organischem Silikat zu imprägnieren. Welche Imprägnierung ist erforderlich, um die Dicke der Beschichtung weiter zu erhöhen, leere Windungslücken zu reduzieren und zu heilen, die Fähigkeit, Defekte auf der Oberfläche des Drahtes abzudecken. Danach ist eine zweite Wärmebehandlung zur endgültigen Fixierung der Silikabeschichtung erforderlich.
Die Beschichtung auf der Drahtoberfläche kann installiert werden. Eine ähnliche Anlage wird zum Schutzüberzug auf der Oberfläche von Fasern bei der Herstellung von Verbundmaterialien verwendet.
Saure und alkalische Hydrolyse von Tetraethoxysilan. Diese Variante des Sol-Gel-Verfahrens ermöglicht die Bildung eines dreidimensionalen Polymernetzwerks. Durch die kontrollierte Hydrolyse von Tetraethoxysilan erhalten wir Produkte, die Vorläufer für Silica-Beschichtungen sind. Die Viskosität der Lösung kann eingestellt werden. Die Technologie ist ähnlich der vorherigen Ausführungsform.
Der Zweck dieser Forschung ist die Entwicklung einer neuen Gruppe von Isolierbeschichtungen, die die elektromechanischen Eigenschaften der Isolierung des Wicklungsdrahtes für den Betrieb bei hohen Temperaturen verbessern werden. Dieses Thema ist patentierbar.
EINRICHTUNG DER PRODUKTION VON AROMATISCHEN METALLOXIMATEN UND IHREN DERIVATEN
Stand der Arbeit
In den letzten Jahren wurden Untersuchungen von Synthesereaktionen und der biologischen Aktivität von metallorganischen Verbindungen verschiedener Oxime weit verbreitet. In dieser Hinsicht sind die Komplexe verschiedener Metalle mit aromatischen Derivaten verschiedener Oxime von größtem Interesse und Vielfalt. Dies liegt an der Vielfalt funktioneller Gruppen, die Teil solcher Verbindungen sein können. Es wurden Derivate verschiedener Metalle synthetisiert, die sich im Periodensystem von Mendelejew befinden.
Bei der Bildung von Komplexverbindungen verschiedener Metalle mit Oximen übernehmen letztere die Funktion eines Liganden in einer Komplexverbindung. Um diese Rolle zu erfüllen, muss der Ligand beim Auslaugen aus Lösungen, die reich an anderen Komponenten sind, eine bemerkenswerte Selektivität für die Komplexierung des entsprechenden Metalls im Vergleich zu anderen Metallen in Lösung zeigen. Die Bildung des Komplexes sollte bei relativ niedrigen pH-Werten günstig sein, die notwendig sind, um sicherzustellen, dass das Eisen in Lösung bleibt. Eine solche Bindungsstärke und Selektivität der Komplexierung aromatischer Oxime mit Metallen wie Kupfer, Nickel und einigen Platinmetallen ist auf die sehr günstige strukturelle Entsprechung für den Elektronenhohlraum in den Liganden und die Struktur der elektronischen Hüllen der entsprechenden Metallionen zurückzuführen . Diese Eigenschaften werden zusätzlich durch die bei der Komplexierung gebildete Wasserstoffbrücke zwischen den beiden Einheiten bestimmt. Solche intramolekularen Wasserstoffbrückenbindungen in den Komplexen führen durch das Auftreten makrocyclischer Systeme zu einer besonderen Stabilität. Somit ist dieser Effekt ein Strukturmerkmal, das von großer praktischer Bedeutung für die Bestimmung der Wirksamkeit von Komplexbildungsprozessen bei der Extraktion, Fällung und in anderen Anwendungsgebieten ist.