WWW.METODICHKA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Методические указания, пособия
 


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«А.Ф. Бенда МАТЕРИАЛЫ НАНОТЕХНОЛОГИЙ В ПОЛИГРАФИИ Часть Наноматериалы. Проблемы безопасности, экологии и этики в применении наноматериалов Учебное пособие для студентов, обучающихся по ...»

-- [ Страница 2 ] --

Углеродные нанотрубки, покрытые слоем атомов железа, а также интерметаллидами самария с кобальтом типа SmхCoy применяются в магнитных чернилах и тонерах.

Углеродные нанотрубки, заполненные карбидами тугоплавких металлов (TaC, NbC, MoC), могут использоваться в качестве сверхпроводников.

Пленки Ti-C-B с размером зерна около 2 нм обладают оптимальными электрофизическими свойствами в качестве резисторов при высокой термической стабильности по сравнению с обычными объемными образцами.

Упорядоченные структуры в виде «ковров» из нанопроволок могут использоваться как сенсоры или элементы экранов высокого разрешения.

Для устройств записи данных сверхвысокой плотности, в том числе для так называемых квантовых магнитных дисков, разработаны получаемые электролитическим осаждением на пористую подложку из оксида алюминия нанопроволоки из сплава Fe0,3 Co0,7 диаметром 50 нм (рис. 1.18).

Защита материалов. Для надежного функционирования изделий необходимо обеспечить высокие водо- и маслоотталкивающие свойства их поверхности. Примерами таких изделий могут служить автомобильные стекла, остекление самолетов и кораблей, защитные костюмы, стенки резервуаров для хранения жидкостей, строительные конструкции и т.п. В этих целях разработано покрытие на основе наночастиц оксида титана с размерами 20–50 нм и полимерного связующего (рис. 1.19). Данное покрытие резко снижает смачиваемость поверхности водой, растительным маслом и спиртовыми растворами.

Рис. 1.18. Нанопроволоки из сплава Fe0,3 Co0,7 диаметром 50 нм:

а — вид сверху на подложку с нанопроволоками; б — вид проволок

–  –  –

Рис. 1.19. Покрытие на основе наночастиц оксида титана:

а — структура поверхности, б — демонстрация низкой смачиваемости растительным маслом, дистиллированной водой и спиртовым раствором цементной плиты с защитным покрытием Ограничения в использовании наноматериалов. Материалы с наноразмерным зерном отличаются хрупкостью. В ряде случаев, в том числе при использовании методов интенсивной пластической деформации, удается снизить проявление этого неприятного эффекта, например для нанокристаллических меди, титана и титановых сплавов, интерметаллида Ni3Al. Тем не менее проблема остается достаточно актуальной.

Важным ограничением для использования наноструктурных конструкционных материалов является их склонность к коррозии из-за очень большой объемной доли границ зерен. В связи с этим их нельзя рекомендовать для работы в условиях, способствующих такой коррозии (диффузия атомов с поверхности и по границам зерна, высокие температуры в сочетании с коррозионными воздействиями, радиация, состав сплава, склонный к изменениям химического состава по границам зерен и т.д.).

Другим важным ограничением является нестабильность структуры наноматериалов, а следовательно, нестабильность их свойств.

Так, при термических, радиационных, деформационных и подобных воздействиях неизбежны рекристаллизационные, релаксационные, сегрегационные и гомогенизационные процессы, а также явления распада, фазовых превращений, спекания и заплывания нанопор и нанокапилляров, аморфизации или кристаллизации.

Например, углеродные нановолокна, предназначенные для фильтрации жидкости, могут повреждаться под действием вибраций и возбуждаемой потоком жидкости структурной неустойчивости углерода.

При формовании изделий из нанопорошков достаточно остро встает проблема слипания наночастиц, что может осложнить получение материалов с заданной структурой и распределением компонентов.

Контрольные вопросы

1. Наноматериалы, терминологические подходы к понятию наноматериалов, разновидности наноматериалов.

2. Классификация наноматериалов по назначению и по количеству измерений.

3. Классификация наноматериалов по размеру частиц.

4. Классификация наноматериалов по степени структурной сложности.

5. Двухбазисная классификация наноразмерных структур.

6. Классификация наноматериалов по количественному признаку.

7. Основные физические причины специфики наноматериалов. Что дает малый размер?

8. Роль большой доли приповерхностных атомов в специфике наноматериалов.

9. Роль увеличения доли межзеренных границ в специфике наноматериалов.

10. Свойства наноматериалов.

11. Основные методы получения наноматериалов.

12. Методы получения наноматериалов на основе порошковой металлургии.

13. Методы получения наноматериалов с использованием аморфизации.

14. Методы получения наноматериалов с использованием интенсивной пластической деформации.

15. Методы получения наноматериалов с использованием технологий обработки поверхности.

16. Применение наноматериалов в качестве конструкционных и инструментальных материалов.

17. Основные области применения наноматериалов.

18. Применение наноматериалов по функциональному признаку.

19. Примеры применения наноматериалов в производственных технологиях и в качестве износостойких материалов.

20. Примеры применения наноматериалов в электронной технике.

21. Примеры применения наноматериалов для защиты материалов.

22. Ограничения в использовании наноматериалов.

Глава 2. Нанокристаллические материалы

В результате изучения материала данной главы студент должен:

знать:

основные понятия и классификацию нанокристаллических материалов;

особенности структуры и свойств нанокристаллических материалов;

уметь:

использовать знания свойств нанокристаллических материалов для их применения в полиграфическом и упаковочном производстве;

владеть:

основными методами получения нанокристаллических материалов для использования в практической деятельности.

2.1. Общие сведения о нанокристаллических материалах и их классификация

К нанокристаллическим материалам (НКМ) можно отнести твердые вещества, содержащие кристаллы нанометрового диапазона (нанокристаллиты), и одиночные нанокристаллы (рис. 2.1).

Кристаллические материалы, состоящие из наноразмерных блоков (нанокластеров, наночастиц), называются объемными нанокристаллическими материалами. Нанокристаллические материалы иногда называют наноструктурными или нанофазными материалами.

Известно, что твердые вещества делятся на:

макроскопические поли- и монокристаллические;

аморфные вещества.

Рис. 2.1. Макет нанокристаллического материала.

Черным цветом обозначены межзеренные границы

Макроскопические поли- и монокристаллические вещества характеризуются тем, что:

их кристаллы содержат до 1021 1025 атомов;

они состоят из макроскопических зерен с размерами 1 100 мкм (поликристаллы) или являются монокристаллами;

их кристаллы обладают дальним порядком;

в поликристаллах границы занимают 10–9 10–4 часть от всего объема;

дальнейшее совершенствование их свойств сильно ограничено.

Аморфные вещества характеризуются тем, что они:

обладают только ближним порядком;

обладают фундаментальными свойствами, которые не могут быть получены с дальним порядком расположения атомов.

Нанокристаллические твердые вещества занимают промежуточное положение между аморфными и кристаллическими. Они характеризуются тем, что:

являются поликристаллическими материалами, в которых размер зерен (нанокристаллитов) не превышает 10 40 нм;

в отдельном зерне содержится 102 104 атомов;

имеется дальний порядок;

на межзеренные границы приходится от 2 до 50% всего вещества;

нанокристаллическое состояние оказывает сильное влияние на физические свойства материала;

уменьшение размеров зерна рассматривается как эффективный метод управления поведением материала.

Нанокристаллиты могут иметь самый разнообразный внешний вид (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Примеры внешнего вида нанокристаллитов

НКМ можно классифицировать по характеру распределения и по химическому составу кристаллитов, по форме кристаллитов и расположению границ раздела.

По характеру распределения кристаллитов НКМ делятся на два типа:

кристаллитное распределение (кристаллиты обособлены и отделены друг от друга границами раздела);

матричное распределение (кристаллиты распределены в матрице другого вещества).

По химическому составу кристаллитов можно выделить четыре группы НКМ.

Первая группа — наиболее простая, в которой химический состав кристаллитов и границ раздела одинаков. Это, например, слоистые поликристаллические полимеры или чистые металлы с нанокристаллической равноосной структурой.

Вторая группа включает наноструктурные материалы с кристаллитами различного химического состава, в частности многослойные структуры.

Для материалов третьей группы химический состав зерен и границ раздела различен.

Материалы, в которых наноразмерные компоненты структуры (слои, волокна или равноосные кристаллиты) диспергированы в матрице сплава другого химического состава, составляют четвертую группу.

По форме кристаллитов НКМ делятся на:

слоистые;

волокнистые;

равноосные.

При объединении этих двух классификаций получается единая классификация НКМ по структуре (рис. 2.3).

–  –  –

2.2. Структура нанокристаллических материалов Уменьшение размеров кристаллитов до нанометрового диапазона приводит к появлению особенностей в структуре НКМ по сравнению с обычными кристаллическими материалами.

Особенности структуры НКМ заключаются в следующем.

В НКМ большая доля межзеренного вещества:

в приближении сферической формы нанозерна (нанокристаллита) с диаметром d и толщиной межзеренной границы h можно записать простую формулу для оценки доли межзеренных границ:

V 3 3 6h = d ( d 2h ) d 3 ;

V 6 6 d при размере нанозерна 10 нм и толщине границы порядка 1 нм (3–4 атомных монослоя) на межзеренное вещество приходится до 50% всего объема;

с уменьшением размера нанозерна до 2 нм объемная доля межзеренного вещества увеличивается до 88%.

Уменьшение размера нанозерна приводит к изменению его структурного состояния:

дефекты, типичные для крупных нанозерен (вакансии, дислокации, дефекты упаковки), не могут удержаться внутри зерна и выходят на поверхность;

структура самого нанозерна практически бездефектна.

Нанозерна в НКМ находятся не в изолированном (т.е. в виде отдельных образований) или слабосвязанном (например, наночастицы с защитными полимерными оболочками) виде, а в консолидированном состоянии. Прочность межзеренных прослоек в таких консолидированных наноматериалах довольно высока.

Структура межзеренных границ имеет следующие особенности:

границы находятся в нестабильном лабильном состоянии;

их энергия слабо зависит от пространственного распределения атомов — безразличное равновесие;

нет ни дальнего, ни ближнего порядка — «газообразное» хаотическое распределение атомов внутри границы;

границы имеют ту же плотность, что и сами нанозерна, а более низкая плотность НКМ обусловлена пористостью, которая возникает на стыках трех и более нанозерен.

В связи с отмеченными структурными особенностями в НКМ и прежде всего с наноразмерной величиной зерен проявляются следующие размерные эффекты:

с уменьшением размера структурных составляющих значительно возрастает роль поверхностей раздела;

свойства поверхностей раздела в нанометровом интервале могут быть отличными от таковых для обычных крупнокристаллических объектов. Разнообразие поверхностей раздела в гибридных наноматериалах типа «неорганические объекты — органические» и других также весьма велико;

с уменьшением размера кристаллитов, частиц и т.д. их размер может быть соизмерим с характерным размером некоторых физических явлений (например, с длиной свободного пробега носителей в явлениях переноса);

размерные эффекты в наноматериалах могут иметь квантовый характер, когда, например, размер зерна (или размер области локализации свободных носителей) становится соизмеримым с длиной волны де Бройля В;

квантовые размерные эффекты для металлических наноматериалов могут проявляться в свойствах, связанных с проводимостью, лишь при размере кристаллитов менее ~ 1 нм; для полупроводников (в частности, узкозонных соединений типа InSb) и полуметаллов (Bi) величина В значительно больше (около 100 нм);

В силу особенностей технологии и неравновесности наноматериалов влияние размерных эффектов часто маскируется другими факторами, и выделение роли размерных эффектов в чистом виде является непростой задачей.

Одной из важнейших проблем наноструктурного материаловедения считается проблема стабильности НКМ. Ее решение требует учета следующих моментов:

практически все типы наноматериалов (за исключением супрамолекулярных) в силу условий получения и особенностей структуры являются неравновесными;

в самом общем виде удаление от равновесия и соответственно избыточная свободная энергия Гиббса могут быть связаны с характерным для наноматериалов обилием поверхностей раздела (межзеренные и межфазные границы, тройные стыки), наличием неравновесных фаз и пограничных сегрегаций, остаточных напряжений и повышенного содержания дефектов кристаллического строения;

при термических воздействиях, а также в силовых полях (радиационных, деформационных и др.) неизбежны рекристаллизационные, релаксационные, сегрегационные и гомогенизационные процессы, а также явления распада, фазовые превращения, спекание и заплывание нанопор (нанокапиляров), аморфизация и кристаллизация;

на стабильность также существенно влияет предыстория образца (способы и режимы получения наноматериалов).

Все это должно сказываться на физико-химических, физикомеханических и других свойствах, влияя тем самым на эксплуатационные ресурсы наноматериалов и определяя важность изучения их стабильности.

В то же время имеется довольно много экспериментальных фактов, свидетельствующих как о термической стабильности наноструктур, так и об их активной рекристаллизации даже при комнатных температурах.

Таким образом, особенности наноструктуры НКМ (малый размер зерен и включений, обилие поверхностей раздела, возможное наличие неравновесных фаз, сегрегаций и остаточных напряжений) являются определяющими в формировании их физико-механических и физико-химических свойств.

2.3. Свойства нанокристаллических материалов В НКМ реализуется уникальный комплекс механических свойств, сочетающих высокую твердость со сверхпластичностью, высокое значение предела текучести с высоким сопротивлением деформации при низких и сверхнизких температурах, а также с понижением порога хладноломкости. Интересным и перспективным качеством НКМ является и то, что в металлических по своей природе частицах электропроводимость может носить полупроводниковый характер. Привлекательны также физические и прикладные аспекты оптики и электродинамики НКМ, в частности, состояния с коллективной аномально сильной поляризацией, вызывающей сильное рассеяние электромагнитных волн и поглощение их энергии.

Прочность НКМ обусловлена следующим:

уменьшение размера зерна приводит к возрастанию прочности материала, поскольку блокируются дислокационные механизмы деформации внутри зерен (все дислокации оказались на границах);

структура границ в НКМ способствует сильному повышению пластичности материалов;

напряжение течения для материала с размером зерна d выражается уравнением Холла — Петча:

= o + Kd 2, где o — сопротивление движению дислокаций в бесконечно большом зерне (сопротивление трения кристаллической решетки);

K — коэффициент, представляющий то напряжение, которое необходимо для активации дислокаций, осуществляющих пластическую деформацию.

Пример: наноструктурированный сплав, полученный из смеси медного и железного порошков в соотношении Fe85Cu15 путем измельчения в шаровой мельнице в течение 15 часов с последующим компактированием при давлении 1 ГПа в течение 24 часов и горячем обжиме при давлении 870 МПа при 400o C в течение 30 минут.

Сплав имеет окончательную плотность 99,2% от максимально возможной с размером зерен 20–70 нм. Его модуль Юнга близок к обычному железу, а предел прочности составляет 2,8 ГПа, что в 5 раз выше, чем у железа (рис. 2.4).

–  –  –

Другой пример иллюстрирует зависимость прочности наноструктурированной меди от размера микрокристаллов или наночастиц, из которых она состоит (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Зависимость прочности меди от размера гранул (частиц) Видно, что прочность образца наноструктурированной меди может в 10 раз превышать прочность обычной меди, состоящей, как правило, из кристаллов размером около 50 мкм.

При малых деформациях сдвига частицы нанофазных материалов способны чуть-чуть сдвигаться друг относительно друга. Поэтому мелкоячеистая структура нанофазных материалов является более прочной не только при растягивающих деформациях, но и при изгибе, когда соседние слои образца по-разному изменяют свою длину.

Еще один пример зависимости механических свойств обычного и нанокристаллического никеля от размера кристаллитов представлен в табл. 2.1, из которой видно, что прочность в нанодиапазоне возрастает в 7–9 раз, предельная прочность на растяжение — в 2,5–5 раз, а твердость по Викерсу — в 2–4 раза.

Таблица 2.1 Зависимость механических свойств обычного и нанокристаллического никеля от размера кристаллитов

–  –  –

растяжение, МПА (25° С) Твердость по Виккерсу, кг/мм2 Диффузионные свойства. НКМ характеризуются высокой диффузионной подвижностью атомов, которая намного порядков выше, чем в обычных поликристаллических материалах:

коэффициент самодиффузии D в нанокристаллической меди (размер зерна 8 нм) в 1019 раз больше коэффициента решеточной диффузии кристаллической меди;

для многих НКМ D примерно в 100 раз больше, чем у обычных поликристаллических материалов.

Увеличение D в НКМ может быть обусловлено следующими причинами:

более низкая концентрация примесей в межкристаллитных границах;

более ускоренная диффузия вдоль межкристаллитных границ, которые образуют непрерывную сетку;

структура межкристаллитных границ в НКМ сильно отличается от границ в обычных поликристаллах — они более рыхлые.

Пластичность НКМ. Пластичность определяется модулем Юнга E (из наклона кривой нагружения в ее линейной части). Чем меньше E, тем пластичнее материал. Е зависит от размера зерна:

с его уменьшением модуль Юнга уменьшается (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Зависимость отношения модуля Юнга Е нанозернистого железа к модулю Юнга Е0 обычного железа от размера зерна Даже очень сильные деформации приводят только к скольжению зерен друг относительно друга благодаря «смазке» межзеренного вещества. Структура самих зерен может при этом улучшаться (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Структура зерен НКМ до деформации (а) и после деформации (б) Магнитные свойства. НКМ обладают низкими значениями коэрцитивного поля и имеют практически нулевую магнитную анизотропию. Перевод магнитных сплавов в нанокристаллическое состояние приводит к появлению нового класса магнитных материалов, у которых потери при перемагничивании стремятся к нулю. Нанокристаллические ферромагнетики являются перспективными материалами для запоминающих устройств с высокой информационной плотностью.

2.4. Методы получения нанокристаллических материалов

Методы получения наноматериалов были подробно рассмотрены в п. 1.6. Они в полной мере относятся и к НКМ как одному из видов наноматериалов. В данном разделе рассмотрим только то, о чем не было сказано ранее.

В табл. 2.2. указаны основные методы получения НКМ.

Рассмотрим более подробно группу методов получения НКМ, классифицированную на основе исходных веществ различного агрегатного состояния:

осаждение из газовой фазы;

осаждение из жидкой фазы;

интенсивная пластическая деформация твердых тел;

рекристаллизация из твердого аморфного состояния.

–  –  –

Осаждение из газовой фазы. В этом методе (рис. 2.8) происходит испарение материала в атмосфере инертного газа (гелий, аргон) при давлении 103 105 Па. Испарение может быть термическим, ионно-плазменным, лазерным, электронно-лучевым. Взаимодействуя с атомами инертного газа, испаренные атомы теряют кинетическую энергию и осаждаются на коллекторе в виде нанокристаллов. После откачки инертного газа осажденный материал соскабливают и подвергают компактированию при давлении 2 ГПа. Получают диски толщиной 0,1 1 мм и диаметром 8 10 мм, плотностью 70 95% от монокристаллической. Основным недостатком метода является высокая пористость получаемых НКМ.

Для получения беспористых НКМ более приемлема методика ионно-плазменной конденсации на подложке с регулируемой температурой (рис. 2.9). Этот метод позволяет получать как аморфные сплавы, так и НКМ.

–  –  –

Рис. 2.9. Схема установки для четырехэлектродного распыления:

1— вакуумная камера; 2 — анод; 3 — катод; 4 — подставка для мишени;

5 — мишень; 6 — температурно-регулируемое основание для подложки;

7 — подложка; 8 — нанокристаллический материал В этом методе применяется четырехэлектродное ионноплазменное распыление. Вакуум (10–4 Па) заполняется аргоном (0,66 1 Па). В зависимости от температуры подложки можно получать либо НКМ, либо аморфное вещество. Образцы получают в виде фольги толщиной 1 100 мкм.

Осаждение из жидкой фазы. Основные стадии этого метода заключаются в следующем:

растворение исходных компонентов в некотором растворителе;

агрегирование наночастиц в растворе;

фильтрация и промывка продукта осаждения;

просушивание;

компактирование полученного порошка.

Как и в первом методе осаждения из газовой фазы, на выходе получаются образцы с большой пористостью.

В другом методе осаждения из газовой фазы происходит быстрое отвердевание из расплава путем его охлаждения спинингованием (рис. 2.10).

Рис 2.10. Схема установки получения НКМ быстрым охлаждением расплава спинингованием В этом методе исходный расплав выдавливается через форсунку на быстровращающийся охлаждаемый барабан. Получаются ленты толщиной 10–100 мкм, которые можно использовать сами по себе, а можно измельчать и подвергать компактированию.

Структура материала зависит от диаметра форсунки, расстояния «форсунка — барабан», давления расплава, скорости вращения барабана. В зависимости от скорости охлаждения можно получать как аморфные сплавы, так и НКМ.

Быстрое отвердевание из расплава происходит и в методе газовой атомизации (рис. 2.11). В нем охлаждение расплава осуществляется с помощью высокоскоростного потока инертного газа.

Рис. 2.11. Схема установки получения НКМ методом газовой атомизации

Это метод крупномасштабного производства нанопорошков для последующего горячего компактирования. Основная проблема метода — большая пористость образцов.

В основе метода интенсивных пластических деформаций (ИПД) твердых материалов (рис. 2.12) лежит принцип формирования сильно фрагментированной и разориентированной структуры за счет больших деформаций. Для достижения больших деформаций материала используют различные способы:

кручение под квазигидростатическим давлением (КВД);

равноканальное угловое прессование (РКУП);

прокатка;

всесторонняя ковка.

–  –  –

Рис. 2.12. Схемы установки получения НКМ различными способами: кручение под квазигидростатическим давлением (а), равноканальное угловое прессование (б) При КВД (рис. 2.12а) образцы имеют форму дисков. Образец помешается между бойками и сжимается под давлением P в несколько ГПа. Нижний боек вращается, и силы поверхностного трения заставляют образец деформироваться сдвигом. Материал деформируется в условиях гидростатического сжатия под действием приложенного давления и давления со стороны внешних слоев образца без разрушения.

Сущность процесса РКУП (рис. 2.12б) состоит в продавливании заготовки через два пересекающихся под углом 90–150 канала равного поперечного сечения. Если материал трудно деформируется, то РКУП проводят при повышенной температуре.

В результате происходят многократные интенсивные пластические деформации сдвига. В процессе деформации повышается плотность дислокаций, происходит измельчение зерна, возрастает концентрация точечных дефектов и дефектов упаковки. Это способствует образованию специфической микроструктуры.

Использование ИПД позволяет наряду с уменьшением размера зерен получать массивные образцы НКМ с практически беспористой структурой. Полученные образцы характеризуются большими внутренними механическими напряжениями.

Рекристаллизация из аморфного состояния путем нагрева.

Этот метод также позволяет получать практически беспористые НКМ. Основная проблема метода — слишком большая скорость рекристаллизации (иногда близка к скорости звука), что практически за тысячные доли секунды приводит к сильному укрупнению зерен. Для уменьшения скорости рекристаллизации добавляют различные примеси (вводят медь и ниобий в количестве 1–3%), а затем проводят кратковременный отжиг.

Во многих случаях (особенно для однофазных материалов) нагрев приводит к процессу рекристаллизации, который сопровождается значительным ростом размеров зерен. Для оценки степени рекристаллизации служит та температура, при которой в течение 24 часов происходит удвоение размеров зерен. Эта температура может быть ниже комнатной (такое явление имеет место у металлов, имеющих температуру плавления ниже 600o C — Sn, Pb, Mg, Cd, Zn и т.д.). Для более тугоплавких материалов эта температура повышается: для меди — 100o C, железа — 200o C, палладия — 250o C. Сильное влияние на процесс оказывает тип химической связи.

2.5. Применение нанокристаллических материалов

Применение наноматериалов было подробно рассмотрено в п. 1.7. В полной мере это относилось и к НКМ, как одному из видов наноматериалов. В данном разделе приведем только некоторые примеры применения НКМ.

Так, НКМ широко используют для получения прочных наноструктурных покрытий (рис. 2.13).

На основе НКМ получают консолидированные наноструктурные твердые сплавы для изготовления износостойких инструментов (рис. 2.14).

<

–  –  –

Рис. 2.14. Микросверла из консолидированного наноструктурного твердого сплава (вверху) и из обычного материала (внизу) после эксплуатации в одинаковых условиях На основе НКМ получают термостойкие прочные материалы для изготовления деталей двигателей внутреннего сгорания и высокопрочных резьбовых изделий для аэрокосмической техники (рис. 2.15).

Наноструктурная керамика приобретает свойства пластичности, что позволяет формировать из нее различные изделия методом горячего прессования (рис. 2.16).

–  –  –

Рис. 2.16. Готовые изделия, полученные формованием из консолидированных керамических наночастиц Большой интерес для практического применения представляет разработанный в Аргонской национальной лаборатории и в Институте общей физики РАН ультрананокристаллический алмаз (УНКА). По своим свойствам он близок к естественному алмазу, а по некоторым параметрам даже превосходит его. УНКА представляет собой структурно чистые алмазные пленки с размерами кристаллитов 3–15 нм, которые синтезируются из обогащенных аргоном газовых сред (1–5% CH4 в аргоне) (рис. 2.17).

–  –  –

Пластины УНКА, выращенные из газовой фазы, достигают толщины от 50 нм до 2 мм и диаметра до 100 мм.

УНКА может быть синтезирован в широком температурном диапазоне от 200 до 900о С, что существенно расширяет перечень материалов, которые могут быть покрыты УНКА.

Твердость УНКА заключена в интервале 35–95 ГПа, вплотную приближаясь к твердости естественного алмаза. По предельной нагрузке на излом УНКА даже превосходит естественный алмаз: 4–5 и 1–2 ГПа соответственно.

При наноразмерных зернах УНКА обладает исключительно малой величиной поверхностной шероховатости (20–40 нм). По этой причине, будучи чрезвычайно твердым материалом с низкими коэффициентами трения (практически как у алмаза), он представляет огромный интерес как упрочняющее покрытие для механических деталей трения и режущего инструмента.

УНКА обладает рекордной теплопроводностью (в 7 раз выше, чем у меди) и очень высокой диэлектрической стойкостью, поэтому его можно применять в двигателестроении.

Высокая проводимость УНКА позволяет целенаправленно управлять структурой и свойствами пленок для различных применений, в том числе и для электроники.

–  –  –

1. Классификации твердых тел, определение нанокристаллических материалов (НКМ).

2. Структура НКМ.

3. Проявление размерных эффектов в НКМ.

4. Проблема стабильности НКМ.

5. Свойства НКМ: прочность НКМ.

6. Свойства НКМ: диффузионные свойства НКМ.

7. Свойства НКМ: суперпластичность НКМ.

8. Магнитные свойства НКМ.

9. Основные методы получения НКМ.

10. Получение НКМ осаждением из газовой фазы.

11. Получение НКМ осаждением из жидкой фазы.

12. Получение НКМ быстрым отвердеванием из расплава.

13. Получение НКМ интенсивной деформацией.

14. Получение НКМ рекристаллизацией из аморфного состояния.

15. Применение НКМ.

16. Ультрананокристаллический алмаз.

64 Глава 3. Нанокомпозиционные материалы

В результате изучения материала данного раздела студент должен:

знать:

основные понятия и классификацию нанокомпозиционных материалов;

особенности структуры и свойств нанокомпозиционных материалов;

уметь:

использовать знания свойств нанокомпозиционных материалов для их применения в полиграфическом и упаковочном производстве;

владеть:

основными методами получения нанокомпозиционных материалов для использования в практической деятельности.

3.1. Общие сведения о нанокомпозиционных материалах

Существуют различные определения понятия «композиционные материалы».

Композиционными материалами или композитами называют сплошные материалы, состоящие из двух и более компонентов с четкой межфазной границей.

Композиты — это многокомпонентные материалы, состоящие из полимерной, металлической, углеродной, керамической или другой основы (матрицы), армированной наполнителями из волокон, нитевидных кристаллов, тонкодиспeрсных частиц и др., обладающих высокой прочностью, жесткостью и т.д.

Композиционные материалы (КМ) различаются типом матрицы (органическая, неорганическая), ее перерабатываемостью (термопласт, термосет), типом усиливающих элементов, их ориентацией (изотропная, одноосно ориентированная) и непрерывностью.

Матрица (связующее) обеспечивает монолитность КМ, фиксирует форму изделия и взаимное расположение армирующих волокон. Материал матрицы в значительной степени определяет метод изготовления изделий, уровень рабочих температур композита, химическую стойкость, характер изменения свойств при воздействии атмосферного и других факторов, огнестойкость КМ с полимерной матрицей.

Армирующий компонент (наполнитель) обеспечивает упрочнение композита (или его удешевление, или утилизацию отходов).

В волокнистых композитах, содержащих высокопрочные волокна, армировка воспринимает напряжения, возникающие в конструкции при действии внешних нагрузок, и обеспечивают жесткость и прочность композиции в направлении армирования (рис. 3.1).

–  –  –

То, что малые добавки волокна значительно увеличивают прочность и вязкость хрупких материалов, было известно с древнейших времен. Во времена древнего Египта в кирпичи добавляли солому, чтобы они были прочнее и не растрескивались при сушке на жарком солнце. Еще один композит древнего Египта содержал намного больший процент волокон, чем египетские кирпичи, — оболочки для египетских мумий (рис. 3.2) делали из кусков папируса (наполнитель), пропитанных смолой (матрица).

Рис. 3.2. Оболочки для египетских мумий сделаны из композитов

–  –  –

Классификация КМ по типу структуры делит их на следующие виды материалов (рис. 3.3):

волокнистые;

слоистые;

дисперсноупрочненные.

Волокнистые композиты армированы волокнами и нитевидными кристаллами. По типу волокон и их ориентации они бывают:

с короткими волокнами;

с непрерывными волокнами (однонаправленными);

с непрерывными волокнами в разных направлениях.

Слоистые материалы армированы пленками, пластинками, слоистыми наполнителями. В слоистых материалах матрица (основа) и наполнитель расположены слоями, как, например, в особо прочном стекле, армированном несколькими слоями полимерных пленок.

Дисперсноупрочненные (или дисперсионно-армированные) материалы получены путем введения в металлическую матрицу тонкодисперсных частиц (упрочнителей). Это жаропрочные сплавы, длительно работающие под нагрузкой.

Рис. 3.3. Типовые структуры композитов

В отличие от композитов нанокомпозиты имеют в своем составе одну из фаз размером в нанодиапазоне (менее 100 нм), т.е.

нанокомпозиты можно определить как многофазные твердые материалы, где хотя бы одна из фаз имеет средний размер в нанодиапазоне (до 100 нм), или нанокомпозиты — это структуры, имеющие повторяющиеся наноразмерные промежутки между различными фазами.

Вторая часть этого определения относится к нанопористым материалам, т.е. нанокомпозиты в широком смысле слова включают и нанопористые материалы. Однако чаще под нанокомпозитами понимают твердые комбинации массивной матрицы и наноразмерных фаз(ы), различающихся по свойствам из-за разницы в структуре и химическом строении.

Нанокомпозиты представляют собой материалы, в которых наночастицы консолидированы матрицей.

Нанокомпозитом является композиционный материал, в качестве одного из компонентов которого взяты наообъекты (наночастицы, нанотрубки и т.п.). При этом процент нанодобавок часто очень невелик (не более 5%), так как их эффективность во многих случаях зависит от поверхности соприкосновения компонентов, а известно, что отношение поверхности к объему у нанообъектов огромно.

В зависимости от типа основной матрицы нанокомпозиты принято подразделять на три категории:

нанокомпозиты на основе керамической матрицы;

нанокомпозиты на основе металлической матрицы;

полимерные нанокомпозиты.

В нанокомпозитах на основе керамической матрицы используют различные керамические соединения, состоящие из смеси оксидов, нитридов, силицидов и т.д. Такие композиты улучшают оптические и электрические свойства первоначального материала.

В нанокомпозитах на основе металлической матрицы усиливающим материалом (нанокомпонентом) часто служат углеродные нанотрубки, повышающие их прочность и электрическую проводимость.

Полимерные нанокомпозиты содержат полимерную матрицу с распределенными по ней наночастицами или нанонаполнителями, которые могут иметь сферическую, плоскую или волокнистую структуру.

3.2. Особенности структуры и свойств нанокомпозитов Особенности структуры во многом определяют свойства нанокомпозитов. Так, существенное влияние на формирование свойств нанокомпозитов оказывает межфазная граница матрицы и наполнителя, а точнее — тонкий переходный слой между ними.

Например, механические свойства нанокомпозитов в первую очередь определяются структурой и свойствами межфазной границы. Например, сильное межфазное взаимодействие между матрицей и волокном-наполнителем обеспечивает высокую прочность материала, а значительно более слабое — ударную прочность. Наличие многочисленных границ раздела между компонентами, как правило, делает композит гораздо более прочным, чем исходные компоненты.

Свойства нанокомпозита также зависят от свойств компонентов, из которых он состоит, их соотношения и связей между ними. При этом механические, электрические, термические, оптические, электрохимические, каталитические и другие свойства нанокомпозитов отличаются от свойств составляющих их материалов.

Путем подбора состава и свойств наполнителя и матрицы (связующего), их соотношения, ориентации наполнителя можно получить материалы с требуемым сочетанием эксплуатационных и технологических свойств. Так, удельные механические характеристики композитов (нормированные на плотность) заметно выше, чем у исходных компонентов.

Свойства нанокомпозитов в значительной степени определяются размером наночастиц наполнителя. Существуют ограничения в свойствах по размерам наночастиц; превышение по этим параметрам приведет к отсутствию данных свойств у нанокомпозитов:

5 нм — для каталитической активности;

20 нм — для перехода магнитожесткого материала в мягкий;

50 нм — для изменения индекса рефракции;

100 нм — для достижения суперпарамагнетизма, механической прочности или ограничения сдвигов в структуре композита.

Улучшение механических свойств нанокомпозитов в сравнении с обычными композитами происходит из-за исключительно высокого отношения площади поверхности усиливающей фазы к ее объему и (или) исключительно высокого соотношения характерных размеров усиливающей фазы (рис. 3.4).

Площадь взаимодействия между матрицей и усиливающей фазой обычно на порядок больше, чем для обычных композитов. Таким образом, большая площадь поверхности усиливающей фазы означает, что относительно малое количество усилителя может оказать существенное влияние на макроскопические свойства композита.

Усиливающий материал может состоять из наночастиц (например, минералов), нанопластин или нановолокон (например, нанотрубок). В настоящее время активно исследуются и разрабатываются и другие возможные наполнители, например, синтетические глины, полиэдральный олигомерный силсесквиоксан, неорганические нанотрубки, наночастицы сульфата бария, наночастицы кремнезема и даже природные волокна, например льна и конопли.

Рис. 3.4. Микрофотография нанокомпозиционного материала

Присутствие наночастиц в нанокомпозитах может влиять на различные свойства: оптические, диэлектрические, теплоизоляционные или механические, такие как жесткость, прочность и устойчивость к повреждениям и износу. Чем сильнее поверхность наночастицы взаимодействует с окружающим ее веществом, тем интенсивнее изменяются свойства матрицы.

Например, добавление углеродных нанотрубок улучшает электро- и теплопроводность нанокомпозитов, а наличие слоистых силикатных наночастиц улучшает термическую стабильность полимеров и придает им относительную стойкость к горению.

Нанокомпозиты с наночастицами менее 5 нм могут обладать высокоэффективными каталитическими свойствами. Например, нанокомпозит, состоящий из аморфного углерода и наночастиц платины размером 2 нм, является высокоэффективным катализатором гидрирования (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Микрофотография нанокомпозита, состоящего из аморфного углерода и наночастиц платины размером 2 нм

–  –  –

3.3.1. Общие сведения о полимерных нанокомпозитах Наибольший интерес для полиграфии представляют полимерные нанокомпозиты, так как они являются одним из видов запечатываемых материалов. Поэтому рассмотрим их более подробно.

Полимерные нанокомпозиты — это многокомпонентный материал, состоящий из пластичной полимерной основы (матрицы) и наноразмерного наполнителя. В качестве матрицы в полимерных нанокомпозитных материалах используют различные полимеры, например полипропилен, полистирол, полиамид (или найлон), эпоксидные смолы, полиуретан, поликарбонат, полиметилметакрилат, поликапролактон, полиакрилонитрил, полиэтиленгликоль, полибутадиен и другие полимеры.

Ассортимент наполнителей в полимерных нанокомпозитных материалах очень широк. Это различные нанотрубки, слоистые алюмосиликатные наноглины, наночастицы, нановолокна, фибриллы (многостенные нанотрубки с закрытыми концами), нанопластины (хлопья толщиной менее 5 нм), нанопроводники, нанонити и др.

Чаще других используются слоистые алюмосиликаты. Это обычно природные органомодифицированные наноглины (например монтмориллонит, вермикулит, гекторит, каолин, сапонин и др.). Монтмориллонит (от названия французского города Монморийон в департаменте Вьенна) — это глинистый минерал из подкласса слоистых силикатов с переменным химическим составом (Ca, Na) (Mg, Al, Fe)2 [(Si, AI)4 O10] (OH)2nH2O (рис. 3.6).

<

–  –  –

Многие органомодифицированные наноглины по химической природе представляют собой алюмосиликаты в виде плоских нанопластинок толщиной около 1 нм и длиной несколько микрометров, что делает их объектами с очень большим отношением поверхности к объему (рис. 3.7).

–  –  –

Рис. 3.7. Химическая структура молекул алюмосиликатов, образующих пластинки толщиной 1 нм; разными цветами показаны химические элементы и их группы, образующие молекулу алюмосиликата (а); электронная микрофотография участка нанокомпозита, состоящего из полимера (нейлона) с добавлением 5% нанопластинок глины, заметных в виде горизонтальных темных нитей длиной несколько сотен нм (b)

Различают три основных морфологических структуры полимерных нанокомпозитов (рис. 3.8):

фазоворазделенная (отдельно фазы полимера и наночастиц);

интеркалированная (с внедрением фазы полимеров в фазу наночастиц);

эксофолиированная (с расслоением фазы наночастиц фазой полимеров).

Существуют следующие типы полимерных нанокомпозитов:

материалы с сетчатой структурой;

слоистые нанокомпозиты;

нанокомпозиты, содержащие металлы или полупроводники.

3.3.2. Свойства полимерных нанокомпозитов Полимерные нанокомпозиты — это класс армированных полимеров с небольшим количеством нанометровых частиц, благодаря которым они имеют улучшенные барьерные характеристики, 74 Рис. 3.8. Основные морфологические структуры нанокомпозитов огнестойкость и прочность. Нанокомпозиты на основе полимеров отличаются от обычных полимерных композитных материалов меньшим весом и при этом большей ударопрочностью и износостойкостью, а также хорошим сопротивлением к химическим воздействиям.

Считается также, что полимерные нанокомпозиты сочетают в себе качества составляющих компонентов: гибкость, упругость, перерабатываемость полимеров, твердость, устойчивость к износу, высокий показатель светопреломления. Благодаря такому сочетанию улучшаются многие свойства материалов по сравнению с исходными компонентами.

Добавление алюмосиликатных нанопластинок даже в небольших количествах приводит к заметному изменению свойств полимерного материала. Так, общепризнано, что полимерные нанокомпозиты с наполнителями из наноглин позволяют значительно повысить упругость и прочность при растяжении, а также деформационную теплостойкость материала.

Нанокомпозиты из глиняных нанопластинок, изготовленные на основе известных термопластиков (полиамида и полипропилена), обладают такой высокой прочностью и термостойкостью, что вполне могут заменить металлы при производстве, например самолетов и вертолетов (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Боевой вертолет Ка-50 «Черная акула», лопасти винта которого сделаны из полимерных композитов Другое полезное свойство, которым обладают полимерные нанокомпозиты из глиняных пластинок, — уменьшение диффузии газов через пленки (улучшение барьерных свойств), изготовленные из этих нанокомпозитов. Поэтому продукты, завернутые в такие полимерные пленки, будет меньше портиться при хранении.

Полимерные нанокомпозиты, модифицированные слоистыми силикатными наночастицами (нанопластинами из органоглиноземов), обладают высокой огнестойкостью. Механизм огнестойкости таких нанокомпозитов основывается на образовании углистого слоя в его структуре, который изолирует базовый полимер от источника тепла и тем самым образует барьер, уменьшающий выделение летучих продуктов в процессе горения.

Сочетание органоглин с другими антипиренами — наполнителями, такими как гидроксид алюминия или гидроксид магния, — еще более увеличивает огнестойкость полимерных нанокомпозитов (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Огнестойкость полимера найлона-6 и нанокомпозита найлона-6 со слоистым наполнителем из силикатной наноглины Улучшение барьерных свойств полимерных нанокомпозитов на основе органоглин происходит за счет создания извилистых ходов, которые замедляют перемещение молекул газа через матрицу полимера (рис. 3.11).

В то же время диспергированные органоглины имеют толщину всего в несколько нанометров, поэтому они не мешают прохождению света, что позволяет получать прозрачные упаковочные материалы.

В настоящее время такие нанокомпозиты на основе полиамидов с высокими барьерными свойствами широко применяются для производства пластиковых бутылок, в частности, предлагается использовать 2-процентный органоглинистый полиамидный нанокомпозит.

Рис. 3.11. Механизм улучшения барьерных свойств нанокомпозитов на основе органоглин. Слои нанопластин препятствуют проникновению кислорода и углекислого газа Развитая поверхность композиционных наноматериалов обусловливает их широкое применение в качестве адсорбентов и катализаторов. В частности, был разработан новый класс нанокомпозитных сорбентов категории «соль в пористой матрице». Эти сорбенты являются двухкомпонентными системами и состоят из гигроскопичных неорганических солей (галогениды, сульфаты, нитраты щелочных и щелочноземельных металлов), диспергированных до наноразмеров путем помещения в мезопоры матрицы (силикагели, оксиды алюминия, пористые угли, природные глины и т.п.). Оказалось, что нанокомпозиты обладают сорбционной емкостью, в несколько раз превышающей емкость промышленных адсорбентов (0,6–1,4 г/г) и невысокой температурой регенерацией (80–120° C). Благодаря этому они являются перспективными для многочисленных практических приложений.

3.3.3. Слоистые полимерные нанокомпозиты Этот тип полимерных нанокомпозитов создают на основе керамики и полимеров с использованием природных слоистых неорганических структур, таких как монтмориллонит или вермикулит.

78 Слой монтмориллонита толщиной ~1нм в ходе реакции ионного обмена насыщают мономерным предшественником с активной концевой группой — -капролактамом, бутадиеном, акрилонитрилом (или эпоксидной смолой), — а затем проводят полимеризацию.

n H2N-(CH2)5-COOH H-[-NH-(CH2)5-CO-]n-OH + (n-1) H2O Различают слоистые нанокомпозиты на основе алюмосиликата и полимера с низким и высоким его содержанием (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Слоистые нанокомпозиты на основе алюмосиликата и полимера с низким его содержанием (справа вверху) и высоким Эти материалы характеризуются высокими механическими свойствами, термической и химической стабильностью. Даже небольшое количество алюмосиликата значительно улучшает механические и барьерные свойства полимера. Так, по сравнению с чистым полиимидом влагопроницаемость полиимидного нанокомпозита, содержащего всего 2 массового процента силиката, снижается на 60%, а коэффициент термического расширения — на 25%.

Основными методами получения слоистых полимерных нанокомпозитов являются:

процесс синтеза полимера;

экструзия в расплаве;

смешение органосиликата и полимера в растворе;

золь-гель процесс.

Основная проблема при создании слоистых нанокомпозитов на основе глин и тому подобных керамик — обеспечить равномерное раскрытие слоистых структур и распределение мономера по материалу. В этих целях часто используют способ экструзии расплава.

Метод получения полимерных нанокомпозитов экструзией в расплаве (экструзионный) состоит в смешении расплавленного полимера с органоглиной. В ходе интеркаляции полимерные цепи в значительной степени теряют свою конформационную энтропию. Преимуществом экструзионного метода является отсутствие каких-либо растворителей, что исключает наличие вредных стоков, скорость процесса существенно повышается, технологическое оформление производства становится более простым. Таким образом, для получения полимерных нанокомпозитов в промышленных масштабах экструзионный метод наиболее предпочтителен, требует меньших затрат на сырье и обслуживание технологической схемы.

3.3.4. Полимерные нанокомпозиты с сетчатой структурой Их основу (матрицу) составляет неорганическая трехмерная керамическая сетка, образующаяся при поликонденсации гидроксида кремния Si(OH)4 (рис. 3.13).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 

Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационной безопасности Ниссенбаум Ольга Владимировна ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ГЛАВЫ КРИПТОГРАФИИ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 10.05.01 Компьютерная безопасность, специализация «Безопасность распределенных...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 20.06.2015 Рег. номер: 2587-1 (11.06.2015) ПОСТРОЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ НА БАЗЕ Дисциплина: ПРОМЫШЛЕННЫХ СУБД Учебный план: 090900.62 Информационная безопасность/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Акимова Марина Михайловна Автор: Акимова Марина Михайловна Кафедра: Кафедра информационной безопасности УМК: Институт математики и компьютерных наук Дата заседания 30.03.2015 УМК: Протокол №6 заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 20.06.2015 Рег. номер: 2093-1 (08.06.2015) Дисциплина: Технологии и методы программирования Учебный план: 090900.62 Информационная безопасность/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Широких Андрей Валерьевич Автор: Широких Андрей Валерьевич Кафедра: Кафедра информационной безопасности УМК: Институт математики и компьютерных наук Дата заседания 30.03.2015 УМК: Протокол №6 заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии получения согласования...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 20.06.2015 Рег. номер: 3187-1 (19.06.2015) Дисциплина: Безопасность жизнедеятельности Учебный план: 03.03.02 Физика/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Малярчук Наталья Николаевна Автор: Малярчук Наталья Николаевна Кафедра: Кафедра медико-биологических дисциплин и безопасности жизнедеяте УМК: Физико-технический институт Дата заседания 16.04.2015 УМК: Протокол №6 заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии получения согласования согласования...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 20.06.2015 Рег. номер: 3212-1 (19.06.2015) Дисциплина: Психология безопасности Учебный план: 37.03.01 Психология/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Лебедева Людмила Владимировна Автор: Лебедева Людмила Владимировна Кафедра: Кафедра общей и социальной психологии УМК: Институт психологии и педагогики Дата заседания 26.02.2015 УМК: Протокол №7 заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии получения согласования согласования Зав. кафедрой...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 20.06.2015 Рег. номер: 2196-1 (09.06.2015) Дисциплина: История создания ИКТ Учебный план: 10.03.01 Информационная безопасность/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Ниссенбаум Ольга Владимировна Автор: Ниссенбаум Ольга Владимировна Кафедра: Кафедра информационной безопасности УМК: Институт математики и компьютерных наук Дата заседания 30.04.2015 УМК: Протокол №7 заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии получения согласования согласования...»

«ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 23.06.2015 Рег. номер: 3439-1 (22.06.2015) Дисциплина: БЕЗОПАСНОСТЬ БАЗ ДАННЫХ Учебный план: 10.03.01 Информационная безопасность/4 года ОДО Вид УМК: Электронное издание Инициатор: Акимова Марина Михайловна Автор: Акимова Марина Михайловна Кафедра: Кафедра информационной безопасности УМК: Институт математики и компьютерных наук Дата заседания 30.03.2015 УМК: Протокол №6 заседания УМК: Дата Дата Результат Согласующие ФИО Комментарии получения согласования согласования Зав....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РГАУ МСХА-им. К.А.Тимирязева институт природообустройства им. А.Н.Костякова И.В. ГЛАЗУНОВА, В.Н. МАРКИН, Л.Д. РАТКОВИЧ, С.А. ФЕДОРОВ, В.В.ШАБАНОВ ОЦЕНКА РЕСУРСОВ БАССЕЙНА РЕКИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва 2015 И.В. ГЛАЗУНОВА, В.Н. МАРКИН, Л.Д. РАТКОВИЧ, С.А. ФЕДОРОВ, В.В.ШАБАНОВ ОЦЕНКА И БАЛАНС РЕСУРСОВ БАССЕЙНА РЕКИ С УЧЕТОМ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Учебное пособие Рекомендовано Методической...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» Филиал в г. Прокопьевске (ПФ КемГУ) (Наименование факультета (филиала), где реализуется данная дисциплина) Рабочая программа дисциплины (модуля) Безопасность жизнедеятельности (Наименование дисциплины (модуля)) Направление подготовки 38.03.01/080100.62 Экономика (шифр, название направления)...»

«Содержание РАЗДЕЛ I 1. Общие сведения об общеобразовательном учреждении 2. Руководители общеобразовательного учреждения 3. Структура управления общеобразовательным учреждением 4. Структура общеобразовательного учреждения 4.1. Контингент обучающихся 4.2. Структура классов и состав обучающихся 5. Условия осуществления образовательного процесса 5.1. Материально-техническая база 5.2. Режим обучения 5.3. Организация питания 5.4. Обеспечение безопасности 5.5. Кадровое обеспечение образовательного...»

«\ql Приказ Ростехнадзора от 13.05.2015 N 188 Об утверждении Руководства по безопасности Методические основы по проведению анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах Приказ Ростехнадзора от 13.05.2015 N 188 Об утверждении Руководства по безопасности Методические основы по проведению. ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ ПРИКАЗ от 13 мая 2015 г. N 188 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РУКОВОДСТВА ПО БЕЗОПАСНОСТИ МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПО...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт химии Кафедра органической и экологической химии Ларина Н.С. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения по направлению 04.03.01 Химия, программа подготовки «Прикладной бакалавриат», профиль подготовки Химия...»

«АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ОЦЕНКИ РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ЗАЩИТЫ ПРАВ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ И БЛАГОПОЛУЧИЯ ЧЕЛОВЕКА ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР МЕДИКО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ» АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ОЦЕНКИ РИСКА ЗДОРОВЬЮ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ФАКТОРОВ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (21–23 мая 2014...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет» Новокузнецкий институт (филиал) Факультет информационных технологий Кафедра экологии и техносферной безопасности Рабочая программа дисциплины Б1.В.ДВ.1.1 Социология Направление подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность» Направленность (профиль) подготовки Безопасность технологических процессов...»

«ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ (методическое пособие) А в т о р – с о с т а в и т е л ь: В.Г. Пичененко, канд. воен. наук, профессор кафедры теории и методики физвоспитания и ОБЖ ГБОУ ДПО НИРО Основной целью методического пособия является профилактика случаев детского травматизма на территории объектов инфраструктуры железной дороги и оказание помощи педагогам общеобразовательных организаций в подготовке и проведении занятий и уроков безопасности по теме: «Основы...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационной безопасности Паюсова Татьяна Игоревна СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 10.05.01 Компьютерная безопасность, специализация «Безопасность распределенных...»

«СОДЕРЖАНИЕ Стр.1. Система управления и содержание деятельности кафедры безопасность жизнедеятельности 1.1. Организационно-правовая деятельность кафедры 1.2. Система управления 1.3. Наличие и качество разработки документации 2. Образовательнвя деятельность 2.1. Характеристика профессиональной образовательной программы.. 2.2.1 Учебный план.. 2.2.2. Дисциплины, читаемые профессорско-преподавательским составом кафедры.. 2.2.3. Учебные программы дисциплин и практик, диагностические средства.....»

«СОДЕРЖАНИЕ 1. Общие положения............................................................ 3 1.1. Основная образовательная программа бакалавриата (ООПб) по профилю «Организация и безопасность дорожного движения»..............................3 1.2. Нормативные документы для разработки ООПб............................. 3 1.3. Общая характеристика.....................»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационной безопасности Дубов Владимир Петрович ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 10.05.01 Компьютерная безопасность, специализация «Безопасность распределенных компьютерных...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УНИВЕРСИТЕТ ИТМО В.В. Волхонский СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ ШТРИХОВЫЕ КОДЫ Учебное пособие Санкт-Петербург Волхонский В. В. Системы контроля и управления доступом. Штриховые коды. – СПб: Университет ИТМО, 2015. – 53 с. Рис. 30. Библ. 15. Рассматриваются такие широко распространенные идентификаторы систем контроля доступа, как штриховые коды. Анализируются принципы построения, особенности основных типов линейных и матричных...»







 
2016 www.metodichka.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Методички, методические указания, пособия»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.