Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Хiмiя, хiмiчнi технологiї та екологiя

СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ У ВИРОБНИЦТВІ КЕРАМІКИ: СТВОРЕННЯ АЛЮМОСИЛІКАТНИХ ВИРОБІВ ЗА ДОПОМОГОЮ 3D-ДРУКУ ТА ВПЛИВ ІННОВАЦІЙНИХ ПІДХОДІВ НА ГАЛУЗЬ

Руслан Вікторович Кривобок — 2024-11-22

У статті розглянуто сучасні тенденції у виробництві кераміки при створенні алюмосилікатних керамічних виробів за допомогою 3D-друку або аддитивного виробництва. Кераміка є матеріалом з високою продуктивністю, оскільки вона має тверді, механічно-міцні властивості, відмінну стійкість до зношування, а також високий температурний і корозійний опір. Також розглянуто традиційні методи виробництва кераміки, які складаються з трьох етапів: підготовки матеріалу, формування (може бути виконане за допомогою різних методів, таких як ізостатичне пресування, пресування під тиском, лиття під тиском, стрічкове лиття, гелеве лиття, відливання суспензії та ін.) та спікання. Технологія 3D-друку – це ефективний та перспективний метод виробництва, який продовжує розвиватися і знаходити нові застосування в різних галузях: медична, хімічна, біохімічна, екологічна, технічна, радіотехнічна промисловості та ін. Нові дослідження і розробки дозволяють вдосконалювати якість і точність друку, а також розширювати можливості використання керамічних матеріалів. Особливе значення надано перевагам використання 3D-друку для виготовлення керамічних виробів, зокрема можливості створювати індивідуальний дизайн продукції та досягати потрібної форми, складу, мікроструктури і властивостей. Використання технології 3D-друку також допомагає зменшити відходи та знизити витрати на матеріали, що робить виробничий процес більш екологічним та економічно вигідним. В цілому, стаття надає відомості про актуальні напрямки у виробництві кераміки та вплив інноваційних методів на цю галузь промисловості. Проаналізовано переваги та перспективи використання 3D-друку для створення керамічних виробів, а також надано огляд матеріалів та методів, які використовуються в цьому процесі. Крім того, у статті розглянуто матеріали, які застосовуються в технології 3D-друку, що можуть бути класифіковані в залежності від їх придатності до обраного методу виготовлення або за типом матеріалу.

ВИЗНАЧЕННЯ ПОХИБОК ДВОПАРАМЕТРОВИХ ВИМІРЮВАНЬ ЕЛЕКТРИЧНИХ ТА ТЕМПЕРАТУРНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗРАЗКІВ СТІЧНИХ ВОД ВИРОБНИЦТВА ФРУКТОВИХ СОКІВ

Дмитро Ігорович Нечипоренко — 2024-11-22

Сьогодні у всьому світі дуже гостро стоїть питання промислових викидів в навколишнє середовище. Для використання будь якої технології та апаратурного оформлення очистки стічних вод необхідно точно знати її фізико-хімічні властивості. Тому останнім часом знайшла подальший розвиток загальна теорія оцінювання похибок сумісних електромагнітних вимірювань фізико-хімічних параметрів слабких електролітичних рідин (стічних вод виробництва фруктових соків), за рахунок аналізу співвідношень, які описують характеристики точності електромагнітного перетворювача (ЕП). Тому в статті наведено дослідження методики обробки даних при сумісних двопараметрових вимірюваннях електричних і температурних параметрів зразків стічних вод харчових підприємств. Запропоновано методику оцінювання температурної похибки зразка γ_t, яка безпосередньо впливає на амплітудні, фазові та частотні компоненти сигналів ЕП. Знайдено вирази для визначення похибок сумісних вимірювань електричних та температурних параметрів зразків кислих за своїм походженням стічних вод. Запропонована методика оцінювання похибок сумісних вимірювань дозволяє знайти діапазони зміни сигналів безконтактних ЕП, які відповідають межам зміни фізико-механічних параметрів зразків рідин, здійснювати вибір вимірювальної апаратури, встановити раціональні за похибками вимірювань режими роботи ЕП та автоматизованих пристроїв, які їх використовують, підвищити вірогідність контролю фізико-механічних характеристик зразків стічних вод та суттєво підвищити якість управління процесами очищення стоків харчових та переробних виробництв за рахунок вибору раціональних методів очищення на основі даних, отриманих електромагнітним методом вимірювань.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗКРИТТЯ ЦИКЛУ В гем-ДИГАЛОГЕНЦИКЛОПРОПІЛПОХІДНИХ ТІОАНІЗОЛУ В СИСТЕМІ CuSO4/DMSO/H2O

Олена Йосипівна Міхедькіна — 2024-11-22

Наведено результати досліджень розкриття циклопропанового кільця в 2,2-дихлор(дибром)циклопропілметил(феніл)сульфідах під дією Купрум сульфату в водному диметилформаміді. Показано, що за цих умов при нагріванні за температури 100-105 °С протягом 10-11 годин утворюються суміші трьох ізомерних хлоро(бромо)-алілових спиртів. Співвідношення цих спиртів визначені співставленням інтегральних інтенсивностей сигналів протонів в спектрах ЯМР ¹Н та інтегральних інтенсивностей хроматограм і приблизно складає 3,54:3,15: 1 для дихлоро- та 5,1:3,9:1 для дибромоциклопропілпохідних. Будову ізомерних спиртів доведено за результатами аналізу спектрів ЯМР ¹Н та фрагментації в мас-спектрах.

При дії ioну Cu(II)⁺ за тих же умов на продукти окиснення сульфідів 2,2-дихлоро- та 2,2-дибромоциклопропілметилфенілсульфонів розкриття циклу за даними тонкошарової хроматографії не спостерігали. При досягненні температури вище 150 °С відбувається осмолення відповідних сульфонів.

Проаналізовано вплив природи галогену на регіоселективність реакції. Вірогідний механізм реакції, який передбачає утворення алільного катіону як ключового проміжного продукту. Отримані результати розширюють уявлення про реакційну здатність гем-дигалогенциклопропанів та відкривають нові перспективи для синтезу функціоналізованих органічних сполук, зокрема, потенційних біологічно активних. Виявлено, що заміна фенілтіо-замісника на фенілсульфонільний істотно знижує реакційну здатність циклопропанового кільця.

АНАЛІТИКА ВИКИДІВ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН В УМОВАХ СПАЛЮВАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ТА ТРАДИЦІЙНИХ ТВЕРДИХ ПАЛИВ

Олена Григоріївна Левицька — 2024-11-22

Проблема викидів забруднюючих речовин та кореляція значень викидів зі зміною клімату є надзвичайно актуальним завданням сьогодення. Зміна клімату спричиняє танення льодовиків, що веде до підвищення рівня води у водоймах. Питання забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння твердого палива стають все більш актуальними. Серед забруднюючих речовин, які потрапляють в повітря після згоряння палива в топках котельних агрегатів, є і парникові гази, що стимулюють парниковий ефект та можуть бути причиною зміни клімату. В роботі визначаються показники емісії та викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря. Завданням роботи є виявлення та рекомендація до використання сучасних та ефективних методів зменшення викидів забруднюючих речовин в атмосферу. У роботі використані аналітичні статті та сайти, які порушують проблему зміни клімату. У роботі також наведено результати розрахунку викидів забруднюючих речовин від комбінованих теплоенергетичних котлів, виконаних відповідно до рекомендацій національних методик. Високе значення викиду пилу характерно для костриці солом'яної і льняної. За рівнем викидів оксидів азоту деревні відходи мають найвищі значення. Дещо нижчі значення викиду вуглекислого газу, метану, НМЛОС визначаються саме для деревних відходів. Важливо відзначити, що при спалюванні газоподібного палива не буде викидів зважених твердих частинок. Також слід зазначити, що природний газ і деревні відходи не містять сірковмісних сполук, що забезпечує відсутність діоксиду сірки в димових газах при спалюванні палива. Однак при спалюванні газів сполуки ртуті можуть виділятися в незначних кількостях. Одним з варіантів вирішення проблеми є перехід на альтернативні джерела енергії. Розробка таких джерел вже ведеться, але їх реалізація на практиці, на жаль, відбувається повільно.

ПРО МЕХАНІЗМ ПЛАВЛЕННЯ ЛЬОДУ

Микола Тимофійович Малафаєв — 2024-11-22

На основі теорії ефекту Яна – Теллера (ЕЯТ) запропоновано модель можливого механізму плавлення льоду. Зростання теплоємності льоду поблизу 0 ⁰С у півтора рази, порівняно із законом Дюлонга та Пті, дозволяє припустити, що в ньому відбувається початкове збудження обертальних коливальних мод молекул води. Спочатку відбувається збудження обертальної низькочастотної моди, потім – збудження проміжної обертальної моди. Ефект зв’язаності мод та нестійкості обертальних мод коливань молекули на проміжній обертальній частоті пов’язаний з наявністю зв’язку між усіма низькочастотними та високочастотними обертальними модами молекули через рівняння Ейлера. Тому збудження проміжної частоти у льоду призводить до можливості збудження всіх обертальних коливальних мод, що відбувається в ньому при температурі 0 ⁰С після отримання ним теплоти плавлення. Збудження обертальних коливальних мод веде до появи можливостей складання коливальних мод та їх синхронізації. Зростання амплітуди обертальних коливань, зближення при цьому частот цих двох мод коливань та їх подальша синхронізація призводить до появи обертань атомів водню молекули води навколо осей міжмолекулярних зв’язків, до стійкого вигину водневих зв’язків та їх подальшого ослаблення у воді. Внаслідок цього ослаблення сил зв’язків маємо зниження обертальних частот коливань для молекул води та їх локальних зарядів. Внаслідок цього зниження частот, коливання локальних зарядів молекул води стають менш випромінюючими та менш загасаючими. Тому в рідкій фазі води ці обертальні коливальні моди стають новими незатухаючими та незалежними модами коливань її молекул. Поява нових мод коливань у молекул веде до подвоєння теплоємності води порівняно з льодом. Збудження під час плавлення льоду всіх трьох обертальних коливальних мод призводить до появи у нього аномально великої величини теплоти плавлення.

ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ПОВЕРХНЕВО-АКТИВНИХ РЕЧОВИН ДЛЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ РОБОТИ ОБВОДНЕНИХ ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН

Марина Яківна Бурова — 2024-11-22

На пізній стадії розробки родовищ відбувається падіння пластового тиску в покладі. За різноманітних причин починається підйом рідини в привибійну зону пласта, що може спричинити різке падіння дебіту свердловини по газу і скорочення терміну функціонування свердловини..Існують багато методів експлуатації обводнених свердловин, серед яких останнім часом все більше розповсюджується метод застосування пінотворних поверхнево-активних речовин. У даній роботі розглядаються причини надходження рідини у стовбур свердловини, а також особливості використання піноутворюючих поверхнево-активних речовин для інтенсифікації видобутку газу з обводнених свердловин. Крім цього зроблено огляд різноманітних типів пінотворних поверхнево-активних речовин, що застосовуються для інтенсифікації видобутку газу шляхом винесення рідини з обводнених свердловин, їх переваг та недоліків і розглянута доцільність використання тих чи інших типів пінотворних поверхнево-активних речовин в залежності від мінералізації рідини і наявності газоконденсату у її складі. Наведений алгоритм вибору пінотворних поверхнево-активних речовин для видалення рідини із вибою свердловин. Викладені вимоги до композицій пінотворних поверхнево-активних речовин. Описані процеси, які відбуваються під час застосування пінотворних поверхнево-активних речовин для виносу рідини зі стовбуру свердловини. Зазначені показники, що характеризують властивості розчинів пінотворних поверхнево-активних речовин, та чинники, що впливають на пінотворні властивості поверхнево-активних речовин. Описані методи закачування водних розчинів поверхнево-активних речовин в експлуатаційні свердловини. Описана технологія обробки вибоїв газових свердловин рідкими поверхнево-активними речовинами, методи контролю за веденням процесу а також проблеми, що можуть виникати під час використання поверхнево-активних речовин.

ХАРАКТЕРИСТИКА СУБСОЛІДУСНОЇ БУДОВИ СИСТЕМИ CaO - Al2O3 – CoO – NiO

Олена Валеріївна Христич — 2024-11-22

У работі наведено результати розрахунків, що характеризують елементи субсолідусної будови системи CaO – Al₂O₃– CoO – NiO, перспективною для отримання модифікованих глиноземистих цементів та гетерофазних матеріалів з комплексом унікальних властивостей. Недостатньо відомостей про будову чотирикомпонентної діаграми стану визначеної багатокомпонентної системи, ускладнює одержання таких матеріалів. Для прогнозування фазового складу матеріалів проведено теоретичні дослідження будови системи. Виконано аналіз особливостей співіснування гетерофазних комбінацій з урахуванням геометротопологічних та статистичних характеристик. Визначено технологічні ризики прогнозування фазового складу матеріалів, що виникають у певних концентраційних областях досліджуваної системи. Розрахунки проводилися у всьому температурному інтервалі, як до температури плавлення потрійного оксидного з'єднання Ca₃CoAl₄O₁₀ при 1439 К, так і більш високотемпературної області. За відомими методиками розраховані характеристики евтектик у деяких перерізах досліджуваної системи, що становить інтерес для технологічного проектування матеріалів. Результати розрахунків характеристик евтектик показують, що серед аналізованих тетраедрів мінімальна температура евтектики (1367 К) відзначається між оксидами кобальту, нікелю, кальційкобальтовим алюмінатом та моноалюмінатом кальцію, що може бути реалізовано для синтезу гетерофазних матеріалів з високим вмістом Ca₃CoA_l4O₁₀. Такі матеріали мають практичне застосування в різних галузях промисловості: виробництво вапна; вапняних в'яжучих; корундових абразивних матеріалах та вогнетривах; високотемпературних каталізаторах; кераміки з особливими електромагнітними властивостями.

ВЛАСТИВОСТІ БІТУМУ, МОДИФІКОВАНОГО АДГЕЗІЙНИМИ ДОБАВКАМИ НА ОСНОВІ ВІДНОВЛЮВАНОЇ СИРОВИНИ

Ольга Євгенівна Поляк — 2024-11-22

Основними характеристиками якості дорожніх нафтових бітумів є: адгезійні властивості, що визначають зчеплення в'яжучих із мінеральними матеріалами; реологічні властивості, що обумовлюють технологічні та експлуатаційні параметри; фізико-хімічні властивості, що визначають стійкість до впливу погодно-кліматичних і експлуатаційних чинників впродовж терміну служби (стійкість до старіння). Бітум являється основним в’яжучим матеріалом асфальтобетонних покриттів, тому саме властивості бітуму визначають показники асфальтобетонів. Зчеплюваність бітуму з мінеральним матеріалом, таким як щебінь або скло, є одним з головних показників при проектуванні та будівництві автомобільних доріг. Даний показник визначає міцність та тривалість експлуатації дорожнього покриття. Тоді як відсутність зчеплюваності може призвести до значного пошкодження асфальтобетону. Оскільки більшість дистиляційних та окиснених бітумів володіють низькими адгезійними властивостями, то необхідним є введення до них адгезійних добавок. Найбільш поширеним методом покращення зчеплюваності бітумних в’яжучих із кам’яними матеріалами, що містяться в складі асфальтобетонних сумішей, є використання адгезійних домішок (поверхнево-активних речовин – ПАР): катіонних, аніонних та неіоногенних.

Проблема одержання високоякісних дорожніх бітумів є досить гострою. З’являється все більше досліджень, напрямлених на виготовлення асфальтобетонних покриттів із альтернативних поновлюваних біоресурсів. Саме тому, в даній роботі, запропоновано модифікувати в’яжучі ПАР рослинного походження. Дані ПАР одержані методом амідування ріпакової олії. Такі добавки є вигідними з точки зору виробництва, доступними, екологічно безпечними і виготовляються з відновлюваної сировини, яка в достатній кількості вирощується в Україні. Одержаними добавками було проведено модифікування бітуму та визначення його зчеплюваності з поверхнями щебню та скла.

РЕЦИКЛІНГ ПОБУТОВИХ ТА ПРОМИСЛОВИХ СТІЧНИХ ВОД З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ ВЕРМІФІЛЬТРАЦІЇ

Марія Георгіївна Зінченко — 2024-11-22

Однією з найбільш масштабних проблем сучасності є дефіцит прісної води, що наростає. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я до середини 21 століття половина жителів планети відчуватиме гостру нестачу прісної води. Одночасно зі зростаючим споживанням чистої води зростає і обсяг стічних вод комунальних, сільськогосподарських і промислових підприємств. При цьому обсяги води, що щорічно використовуються, більш, ніж на порядок перевищують обсяги стічних вод, що очищаються. Неочищені стічні води характеризуються високим вмістом органічних домішок та хвороботворних мікроорганізмів, здатних викликати захворювання, небезпечні для життя людини. У зв’язку з викладеним надзвичайно важливим завданням є забезпечення ефективного очищення стічних вод від забруднень з подальшим рециклінгом очищених стоків – повторним їх використанням для інших цілей: в оборотній системі промислових підприємств, системах сільськогосподарського та ландшафтного зрошення. З цього погляду великий інтерес викликає процес верміфільтрації – очищення стічних вод з використанням дощових черв’яків. Технологія заснована на здатності черв’яків працювати, як «біофільтри». Черв’яки поглинають органічні та неорганічні полютанти зі стічних вод, перетравлюють їх і виділяють у вигляді своїх екскрементів (копролітів) у навколишнє середовище. При такій переробці відбувається очищення, дезінфекція, детоксикація стічних вод; очищені стоки придатні для повторного використання. Також відбувається трансформація органічних та неорганічних компонентів стічних вод у вермикомпост, що має властивості органо-мінерального добрива, та біомасу дощових черв’яків, яка може служити сировиною для кормової та фармацевтичної промисловості.

ДОСЛІДЖЕННЯ ФАЗОУТВОРЕННЯ В ПРОЗОРИХ СКЛОКРИСТАЛІЧНИХ ПРОТЕКТОРНИХ ПОКРИТТЯХ ДЛЯ КЕРАМОГРАНІТУ

Яна Олександрівна Покроєва — 2024-11-22

Встановлено перспективність розробки та впровадження керамограніту вітчизняними виробниками із застосуванням природної сировини надр України з потреб сировинного та паливно-енергетичного комплексу в умовах воєнних дій. Визначено необхідність створення нових видів керамограніту з урахуванням нових підходів, щодо використання альтернативної сировини та сучасних технологічних принципів створення наноструктурованих скломатеріалів. Сформульовано мету та завдання роботи, які визначають необхідність дослідження структури та фазового складу керамограніту в умовах швидкісної термічної обробки. Сформульовано гіпотезу щодо одержання прозорих зносостійких протекторних покриттів на основі висококальцієвих лужноалюмосилікатних фрит, яка полягає у можливості формування зміцненої оптично прозорої ситалізованої структури скла при швидкісному режимі термообробки та протіканні поверхневої кристалізація для забезпечення зносостійкої структури 4 ступеня. Досліджено процеси фазоутворення, які протікають при термічній обробці фрити –основи та протектрного покриття для керамограніту й визначено пріоритетну роль метастабільного фазового розділення скла при формуванні ситалізованої структури. Встановлено, що формування зародків кристалізації шляхом метастабільного фазового розділення дозволяють сформувати ситалізовану структуру протекторного покриття для керамограніту з вмістом кристалічних фаз анортиту з розміром менше довжини хвилі у видимій частині спектру та α-корунду в приповерхневих шарах глазурі, що одночасно забезпечує оптичну прозорість та зносостійкості розробленого покриття. Розроблені та впроваджені на виробництві в умовах ПрАТ «ХПЗ» прозорі склокристалічні покриття з високими експлуатаційними властивостями у дозволять суттєво підвищити конкурентоздатність вітчизняної керамічної плитки та сприяти стабілізації ринку в умовах сталого розвитку держави.

ДРІБНОШТУЧНІ БЕТОННІ ВИРОБИ НАПІВСУХОГО ПРЕСУВАННЯ НА ОСНОВІ ВІДХОДІВ ЕНЕРГОГЕНЕРУЮЧИХ ПІДПРИЄМСТВ

Людмила Павлівна Щукіна — 2024-11-22

Досліджено золу-виносу Бурштинської ТЕС на предмет її використання як компонента в’яжучих сировинних композицій для отримання дрібноштучних бетонних виробів. За інтегральними характеристиками хімічного і фазового складу встановлено, що зола є надкислою, являє собою аморфну речовину і характеризується низькою гідравлічною активністю. Для активізації зольного скла використані кальційвмісні добавки (шлакоцемент та/або гідратне вапно) та лужний затворювач (содовий розчин). Розроблені шихтові склади композицій з використанням золи на рівні 75–90 мас. %, в яких з метою оптимізації технологічних параметрів отримання матеріалів варіюванню підлягали вид і кількість активізатора, тип затворювача (лужний розчин чи вода). Для матеріалів, сформованих за тиску пресування 25 кгс/см2 та які тужавіли в умовах пропарювання, встановлений позитивний вплив цементу, лужного затворювача і комбінованого активізатора тужавіння на властивості матеріалів, їх зовнішній вигляд і геометричні розміри. Такі матеріали мають невисокий рівень механічних властивостей, лише окремі шихтові склади дають змогу забезпечити марку за механічною міцністю М50 – М75. З метою покращення кінцевої механічної міцності матеріалів досліджено вплив тиску пресування, формувальної вологості і способів гідротермальної обробки (пропарювання чи запарювання) на властивості матеріалів окремих складів. Визначено, що збільшення тиску пресування до 300 кгс/см2 та автоклавна обробка напівфабрикатів дозволяють суттєво покращити рівень механічних властивостей. Визначені раціональні склади в’яжучих композицій з високим ступенем використання золи-виносу (75 і 77 мас. %), на основі яких методом напівсухого пресування отримані водостійкі зразки золобетону марок М 125 і М200 за механічною міцністю і марки F25 за морозостійкістю. Матеріали рекомендовані для виготовлення виробів для будівництва елементів тротуарів, а також стінових дрібноштучних бетонних виробів.

ДЕЯКІ ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ГІДРАВЛІЧНОЇ АКТИВНОСТІ ТВЕРДИХ ФАЗ

Микита Андрійович Нагорний — 2024-11-22

Індустрія композиційних матеріалів найбільш широко використовує бетонні конструкції на різноманітних в’яжучих матеріалах. Високе енергоспоживання та деякі екологічні проблеми роблять їх виробництво все дорожчим. Зростаючий ринок будівельних робіт і постійне розширення об’єктів нерухомості збільшує попит на дешеві та нові матеріали з бажаними характеристиками. В результаті багаторічних інтенсивних наукових досліджень з’явилася практична можливість запропонувати альтернативну і унікальну технологію виробництва продуктів на основі в’яжучих суспензій (цегла, стінові, теплоізоляційні та вогнетривкі матеріали тощо) – усі вони бажаного розміру та форми. Досвід розвитку технології композиційних матеріалів свідчить про те, що у порівнянні з традиційними, у матеріалів з ультрадисперсною структурою у декілька разів збільшується мікротвердість, а питома поверхня на порядок, що сприяє зниженню температури спікання порошків. Довговічність такого матеріалу суттєво зростає, якщо його структура формується в умовах експлуатації. Запропонована технологія виробництва матеріалів широкого призначення відкриває один з перспективних напрямків у розвитку нанотехнологій – створення надтвердих і надміцних матеріалів для індустрії композитів. Порівняно зі звичайними композиційними матеріалами вироби на механохімічному в’яжучому продовжуватимуть набирати популярність завдяки таким перевагам: низьке енергоспоживання та низька ціна на вироби; екологічна безпека процесу виробництва і готової продукції; хороші механічні та конструктивні властивості; вологостійкість і морозостійкість; відсутність необхідності випалу виробів; відсутність усадки виробів після сушіння; простота у виготовленні різноманітних виробів; доступність і гнучкість дизайну; відсутність відходів виробництва.

ЕКОЛОГІЗАЦІЯ І МОДЕРНІЗАЦІЯ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ БУДІВЕЛЬНОГО БРУХТУ У ВТОРИННИЙ ЩЕБІНЬ

Микита Володимирович Піддубний — 2024-11-22

У статті розглянуто актуальну проблему переробки залізобетонних конструкцій, що утворилися в результаті руйнування будівель в Україні. Залізобетонний брухт, який накопичується у значних обсягах, має великий потенціал для подальшого використання, але потребує ефективної переробки. Основна увага приділена екологізації і модернізації щокових дробарок для забезпечення їх здатності ефективно подрібнювати цей вид відходів, що є важливим завданням у контексті сталого розвитку та впровадження екологічно безпечних технологій у будівельній галузі. У процесі дослідження проаналізовано існуючі конструкції щокових дробарок, їх технічні характеристики та можливості модернізації. Було проведено детальний аналіз параметрів роботи дробарок, таких як кут захвату, хід щоки, частота обертання ексцентрикового валу, міцність та жорсткість основних елементів. За результатами досліджень, показано, що оптимізація кута захвату та регулювання параметрів обертання ексцентрикового валу дозволяє значно підвищити продуктивність дробарки, що підтверджує ефективність запропонованих змін. Для досягнення поставлених цілей у дослідженні також було приділено увагу питанням зносостійкості робочих елементів щокової дробарки, зокрема щік та ексцентрикового валу. Проведено аналіз основних факторів, що впливають на знос цих елементів під час подрібнення залізобетонного брухту, та запропоновано заходи щодо їх підвищення. Зокрема, було розглянуто можливість використання нових матеріалів з підвищеною зносостійкістю для виготовлення щік, а також оптимізацію теплового режиму роботи дробарки для зниження зношування ексцентрикового валу. Результати дослідження підтвердили, що застосування даних підходів дозволяє не тільки підвищити ефективність роботи дробарки, але й значно збільшити термін служби її робочих елементів, що сприяє зниженню експлуатаційних витрат та підвищенню рентабельності процесу переробки залізобетонного брухту. Наукова новизна цього дослідження полягає у розробці оптимізованих рішень для екологізації і модернізації щокових дробарок, які забезпечують підвищення їхньої ефективності при переробці залізобетонного брухту різної міцності. Зокрема, акцентовано увагу на важливості правильного вибору кута нахилу плит та інших параметрів, що впливають на продуктивність обладнання. Впровадження отриманих результатів може мати вагомий вплив на розвиток технологій переробки будівельних відходів та сприяти екологічній безпеці в будівельній галузі України.

ПЕРСПЕКТИВНІ НАПРЯМКИ РОЗРОБКИ БІОАКТИВНИХ СКЛОВОЛОКОН МЕДИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ

Оксана Вікторівна Саввова — 2024-11-22

Визначено нагальність розробки та застосування скловолокон для створення мікроволокнистих пов’язок для лікування хронічних ран в умовах бойових дій. Особливо важливе значення має доступність таких матеріалів в умовах ведення бойових дій, для яких характерною є необхідність швидкої реанімації поранених та надання невідкладної допомоги на полі бою. Застосування таких матеріалів дозволить зберегти життя, скоротити період реабілітації та пришвидшити одужання військового та цивільного населення.

Проведено аналіз науково-технічної літератури щодо складів та властивостей біоактивних скловолокон медичного застосування. Проаналізовано склади та властивості скловолокон різного призначення та встановлено їх можливість застосування при розробці біоактивних скловолокон медичного застосування. Обґрунтовано вибір складів біоактивних скловолокон з пролонгованою біоцидною дією для швидкого загоєння ран та відновлення кісткової тканини. Проаналізовано механізм дії біоцидних компонентів та іонів бору у складі біостекол на здатність до інгібування негативної дії патогенних мікроорганізмів. Використання бороалюмофосфатних скловолокон для виготовлення ефективних пов’язок для лікування ран в кризових ситуаціях в умовах бойових дій дозволить підвищити відсоток виживання та знизити термін лікування за рахунок безпосередньої дії катіонів та аніонів матеріалів in vivo. Визначено основні теоретичні засади створення біоактивних бороалюмофосфатних скловолокон, модифікованих катіонами металів II групи які будуть характеризуватися наявністю зміцненого поверхневого шару, та характеризуватися одночасно високою біосумісністю, біоцидністю з пролонгованою дією та нетоксичністю. Впровадження в медичну практику вітчизняних розроблених біоактивних скловолокон дозволить суттєво підвищити конкурентоздатність вітчизняних медичних матеріалів, а також забезпечити обороноздатність та безпеку та сприяти стабілізації ринку в умовах сталого розвитку держави.