|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Газотранспортные свойства углерод-полимерных слоистых материаловдипломная работа (Специалист)
- Научный руководитель: Сорокина Н.Е.
- Автор: Филимонов Станислав Владимирович
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2011
- Аннотация: Графитовая фольга (ГФ) – низкоплотный углеродный материал, обладающий хорошими прочностными и упругими характеристиками. С другой стороны, уникальная пористая структура ГФ наличие макро-, мезо- и микропор позволяет предположить ее использование в качестве мембранного материала. Однако использование ГФ затруднено в связи с низким фактором разделения газовых смесей, что определяет необходимость создания композиционных материалов с полимерами. Таким образом, целью дипломной работы было получение слоистого композиционного материала на основе графитовой фольги и полиэтилентерефталата с варьируемой проницаемостью и высокими прочностными характеристиками. Изучение его термических, механических и транспортных свойств. В литературном обзоре проанализированы способы получения и различные механизмы транспорта в углеродных мембранах, в том числе и в спрессованном пенографите, а так же в полимерных мембранах. Рассмотрено влияние структурных факторов на величину проницаемости и селективности различных типов мембран. В рамках работы были получены образцы графитовой фольги из нитрата графита II и III ступени. Слоистый композиционный материал получали горячей ориентированной прокаткой при 80 0С пленки полиэтилентерефталата с графитовой фольгой с использованием адгезива: водной эмульсией сополимера акриловых кислот (МБМ-5с). Проанализировано влияние количества адгезива на прочностные характеристики композиционного материала. Выбран оптимальный состав ГФ – МБМ (80 : 20 масс. %). Получены материалы на основе графитовой фольги с варьируемой проницаемостью: от высокопроницаемой графитовой фольги (Р(N2) = 1386 баррер) до барьерного слоистого композиционного материала: ГФ – МБМ – ПЭТФ (Р(N2) = 0,1 баррер). Для КМ достигнуты высокие значения фактора разделения для пары O2/N2 α(O2/N2) = 13, не характерные для материалов входящих в его состав. Проведен теоретический расчет газотранспортных характеристик по ряду газов, показана низкая проницаемость слоистого КМ для CO, H2S, CH4. Показано, что слоистый композиционный материал отличается высокими прочностным характеристиками (прочность на разрыв = 12,4 Мпа, против 6 МПа у графитовой фольги), при сохранении упругих свойств графитовой фольги. Термическая стойкость материала составила до 250 0С.
- Добавил в систему: Сорокина Наталья Евгеньевна