TECHNOLOGIES
“Everything is theoretically impossible, until it is done.”
Robert A. Heinlein
ПЕНОБЕТОН
Преимущества использования пенобетона.
Сохранение энергии. По сравнению с другими строительными материалами неавтоклавный пенобетон позволяет резко снизить затраты на утепление стен и крыш домов и значительно сократить сроки строительства. Это достигается за счет экономии энергоресурсов при производстве пенобетона, сокращения численности рабочих, дешевизны компонентов пенобетона и отсутствия сложной строительной техники.
Пожарная и экологическая безопасность. Пенобетон негорюч, обладает высокой огнестойкостью, что делает его привлекательным материалом для возведения огнеупорных конструкций. При воздействии сильного тепла типа паяльной лампы на поверхность пенобетона он не раскалывается и не взрывается, как в случае с тяжелым бетоном. Например, если наружную сторону стены из пенобетона толщиной 150 мм нагреть до 1200°С, то внутреннюю нагреть только до 46°С после 5 часов испытаний. Материал нетоксичен и не имеет вредных выделений при нагревании, свойственных теплоизоляционным материалам из пластика или базальтовой ваты.
Теплоизоляция. Благодаря своей ячеистой структуре пенобетон имеет очень низкую теплоотдачу. Это означает, что в большинстве случаев использование дополнительного утепления полов и стен не требуется.
Акустические свойства. Акустические свойства пенобетона таковы, что звук поглощается, не отражаясь, в отличие от стен из тяжелого бетона или кирпича. Низкие частоты шума особенно хорошо поглощаются пенобетоном. Поэтому его часто используют в качестве звукоизоляционного слоя на конструкционных бетонных плитах для ограничения шумопередачи полов в многоэтажных жилых или офисных зданиях.
Долговечность. Пенобетон, в отличие от минеральной ваты и пенопласта, теряющих свои свойства, со временем только улучшает свои теплоизоляционные и прочностные свойства, что связано с его длительным внутренним созреванием.
ПРОТИВОЯДИЯ
АНТИДОТЫ ДЛЯ НЕОТЛОЖНОЙ ПОМОЩИ ПРИ ОСТРОЙ И ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИЯХ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ И СОЕДИНЕНИЯМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
Существует возможность применения противником ядерного или радиологического оружия, а также возможность загрязнения пищевых продуктов и водных источников токсическими соединениями тяжелых металлов. В связи с этим перед медицинской службой гражданской и Вооруженных Сил встают задачи, связанные с разработкой надежных методов и средств защиты человека от вредного воздействия проникающих излучений и токсичных металлов. Одним из таких способов защиты является использование специальных препаратов - антидотов. Антидоты препятствуют всасыванию радиоактивных изотопов и ионов токсичных металлов из пищеварительного тракта, в случае их поступления с пищей и водой. Стронций Sr90 и цезий Cs137 — долгоживущие изотопы продуктов деления урана, представляющие наибольшую опасность. Эти элементы хорошо всасываются из ЖКТ на 30÷40 % и 100 % соответственно. При попадании в организм они надолго откладываются в тканях и органах.
Настоящая работа посвящена разработке антидотов для неотложной помощи при острых и хронических отравлениях радиоактивными веществами и соединениями тяжелых металлов. Основой этих антидотов являются высокоселективные неорганические ионообменные материалы. Автор принимал участие в разработке состава и технологии получения антидота «Ферроцин». «Ферроцин» избирательно поглощает изотопы Cs137. «Ферроцин» — химико-фармацевтический препарат, предназначенный для выведения из организма инкорпорированных радиоизотопов Cs137. «Ферроцин» представляет собой мелкодисперсный порошок темно-синего цвета, без вкуса и запаха, по химическому составу - ферриферроцианид калия.
Для «Ферроцина» разработан временный фармацевтический артикул. Проведены все необходимые доклинические и клинические исследования. В основу опытно-промышленной технологии производства «Ферроцина» легла разработанная нами технологическая схема приготовления неорганического электронно-ионного обмена ФС-10. В соответствии с разработанной технологией организован выпуск опытных партий препарата «Ферроцин». Продукция передана в Институт биофизики Минздрава для проведения исследований. Он также поступает на фармацевтическую фабрику для упаковки и доставки потребителям.
Для селективного поглощения изотопов Sr90 разработан высокоселективный к стронцию неорганический сорбент ИСМА-2. По аналогии с препаратом «Ферроцин» избирательно способствует выведению изотопов Sr90 из организма. Сорбент ИСМА-2 нетоксичен и устойчив к действию агрессивных сред желудочно-кишечного тракта. Данная продукция также прошла полный цикл испытаний в профильных организациях системы здравоохранения и радиохимических лабораториях в структуре атомной отрасли. Также в качестве антидотов при радиоактивном поражении Sr90 нами были исследованы неорганические полимерные соединения сурьмы. Высокая селективность этих препаратов позволила получить биологический эффект при значительно сниженных терапевтических дозах. Неорганические полимерные катиониты на основе соединений сурьмы также не обладают токсичностью. Мы также разработали метод, который позволил стабилизировать свежеосажденный сульфат бария BaSO4 и замедлить процесс старения для его использования в качестве противоядия. Препараты сульфата бария, полученные новым методом, снижали отложение стронция Sr90 в организме в 20÷40 раз, а также создавали реальную защиту от этого опасного радиоизотопа.
В качестве антидотов из солей тяжелых металлов нами разработана целая серия сорбентов, избирательно поглощающих ионы различных металлов. В качестве противоядия при отравлении солями таллия мы использовали неорганический электрон-ионит ФС-10. Этот сорбент был синтезирован на основе смешанных ферроцианидов никеля и калия. Синтезированы также сорбенты свинца, мышьяка, кадмия, меди, ртути и селена. Сорбенты селена могут быть использованы в качестве антидотов при радиоактивном полониевом повреждении Po210.
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ПРОВОДОВ
Состояние работы
Электрические машины (электродвигатели, генераторы, электромагниты, датчики и т. д.) для аэрокосмических приложений и ядерных реакторов расположены ближе к источникам энергии и должны работать при высоких температурах. Поэтому верхним пределом использования медных проводов является температура плавления меди – 1085 °С. Температура электрических машин может быть повышена до точки Кюри материалов сердечника, температуры 630 °С. Однако рабочая температура обмоточных проводов ограничивается разложением полимеров, используемых для изоляции проводов. Наиболее термостойкая полимерная изоляция способна выдерживать температуру до 300 °С.
Целью работы является разработка изоляционного материала и процесса покрытия, при котором обмоточная проволока будет способна противостоять нагреву до температуры точки Кюри материала жилы или температуры плавления проводника, используемого для обмоточных проволок.
Эту проблему можно решить, используя неорганические материалы, такие как диоксид кремния (SiO2) с температурой плавления 1600 °C. Однако диоксид кремния является очень твердым и хрупким материалом. В связи с этим первичная изоляция должна быть гибкой. Однако после некоторой термической обработки он должен стать твердым, плотным и прочным. После этого он должен выдерживать высокие температуры и быть устойчивым к электрическому пробою.
Такая схема может быть реализована в рамках золь-гель процесса. Золь-гель прозы хорошо известны для синтеза композиционных материалов для аэрокосмической и ракетной техники [1].
Покрытие обмоточного провода будет на основе растворимых органических силикатов. Эти соединения по своим свойствам подобны силикатам щелочных металлов. Кроме того, они не содержат в своем составе щелочных металлов, снижающих температуру плавления силикатов и снижающих их стойкость. Выше определенной температуры органические силикаты разлагаются с образованием чистого кремнезема SiO2 и летучих соединений.
Растворимые органические силикаты могут иметь вязкость, необходимую для покрытия металлической проволоки. Покрытие получается после высыхания и может выдерживать определенное усилие на изгиб. Этого достаточно для намотки индукционных катушек заданной формы и размеров. Готовые рулоны проходят термическую обработку как готовое изделие. Затем можно провести дополнительную пропитку готовых рулонов органосиликатом. Какая пропитка необходима для дальнейшего увеличения толщины покрытия, уменьшения пустых межвитковых зазоров и залечивания, способности закрывать дефекты на поверхности проволоки. После этого необходимо провести вторичную термообработку для окончательного закрепления кремнеземного покрытия.
Покрытие на поверхности проволоки можно использовать для установки. Аналогичная установка используется для нанесения защитного покрытия на поверхность волокон при получении композиционных материалов.
Кислотный и щелочной гидролиз тетраэтоксисилана. Этот вариант золь-гель процесса позволяет формировать трехмерную полимерную сеть. Осуществляя контролируемый гидролиз тетраэтоксисилана, мы получаем продукты, являющиеся предшественниками кремнеземных покрытий. Вязкость раствора можно регулировать. Технология аналогична предыдущему варианту.
Целью данного исследования является разработка новой группы изоляционных покрытий, позволяющих повысить электромеханические свойства изоляции обмоточных проводов для работы при высоких температурах. Эта тема является патентоспособной.
ПРОИЗВОДСТВО ОКСИМАТОВ АРОМАТИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОВ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
Состояние работы
В последние годы широкое развитие получили исследования синтетических реакций и биологической активности металлоорганических соединений различных оксимов. В этом отношении наибольший интерес и разнообразие представляют комплексы различных металлов с ароматическими производными различных оксимов. Это связано с разнообразием функциональных групп, которые могут входить в состав таких соединений. Были синтезированы производные различных металлов, находящихся в периодической таблице Менделеева.
При образовании комплексных соединений различных металлов с оксимами последние выполняют функцию лиганда в комплексном соединении. Чтобы выполнить эту роль, лиганд должен демонстрировать замечательную селективность в отношении комплексообразования соответствующего металла по сравнению с другими металлами в растворе при выщелачивании из растворов, богатых другими компонентами. Образование комплекса должно быть благоприятным при относительно низких значениях рН, необходимых для того, чтобы железо оставалось в растворе. Такая прочность связи и селективность комплексообразования ароматических оксимов с такими металлами, как медь, никель и некоторые платиновые металлы, обусловлены очень благоприятным структурным соответствием электронной полости в лигандах и строением электронных оболочек соответствующих ионов металлов. . Эти свойства дополнительно определяются водородной связью между двумя звеньями, образующимися при комплексообразовании. Такие внутримолекулярные водородные связи в комплексах приводят к особой устойчивости в результате возникновения макроциклических систем. Таким образом, этот эффект является структурной особенностью, имеющей большое практическое значение для определения эффективности процессов комплексообразования при экстракции, осаждении и в других прикладных областях.