Наноматериалдарды пайдаланып композитті материалдары қалай алуға болады?

Композитті материалдардың өзіне тоқтала кететін болсақ, композитті материал дегеніміздің өзі – бір материал құрамында әртүрлі фазаға бөлінген матрица мен толықтырғыштың байланысы. Әсіресе ең көп қолданысқы ие – полимерлі композитті материалдар. Ол полимерлі матрица мен толықтырғыштан құралады. Толықтырғыш пен матрицаның әр түрлі қасиеттеріне байланысты полимерлі композиттің қасиеттері де өзгереді.

Алайда соңғы кезде толықтырғыштар ретінде нанобөлшектерді және наноматериалдарды қолдану актуалды. Нанотолықтырғыштың жай толықтырғышқа қарағанда өлшемі қайда кіші болады – 100нм. Осыдан нанотолықтырғыштарда меншікті ауданы көбееді, фазалардың шекаралық ауданы көбейеді. Осыған байланысты нанокомпозитті материалдардың толықтырғышты аз қосып қасиеттері жақсырақ полимерлі материалдар алуға болады.

Нанокомпозитті материалдарды алудың екі жолы бар: бірі полимердің синтезі кезінде және оның балқымасында.

Полимердің синтезі кезінде толықтырғыш ретінде нанотүтікшелер, фуллерендер, металл нанобөлшектері қолданылады. Бұл әдістің артықшылықтары ретінде нано толықтырғыштың матрица көлемінде жақсы таралуы және толықтырғыштың аз жұмсалуы мен қасиеттердің біркелкі болуын айтсақ болады. Бұл әдіс тиімді болып табылады. Толықтырғыштарды поликонденсация процессінің алдында қосып араластырады. Нәтижесінде дайын нанокомпозитті полимер алынады.

Екінші әдіс арқылы дайын полимерді балқыту арқылы байланыстардың арасына толықтырғышты қосуға негізделген. Бірақ бұл процесс өте күрделі және композиттің қасиеттері біркелкі болмауы мүмкін. Әрі қосымша процесттер жүргізу қажеттіліг туындайды: кептіру, ұнтақтау және т.б.

Нанокомпозитті материалдардың қолданысы өте кең, олардың арнайы қасиеттеріне байланысты оларды тұрмыс техникасында, авиацияда, автокөліктерде және өнеркәсіпте кеңінен қолданысқа ие.

54. Нанодисперсті заттардың улылығы. Зиянсыз заттарды қатты ұнтақтағанда олар денсаулыққа қауіпті болатыны нанотехнологиялардың пайда болуына дейін де белгілі болды. Ежелгі дәуірдегі мырышты қорытумен айналысатын адамдар мырыш безгегінен – мырыш буларының жануы кезінде түзілетін жоғары дисперсті күйдегі мырыш оксидінің аэролельдерімен тыныс алудан туындайтын өкпе ауруынан азап шекті. Мұндай ауру қазіргі кезде де, әсіресе құющылар мен дәнекерлеушілер арасында кездеседі. Және мырыш буларымен қоса басқа металдар (мыс, темір, қорғасын және олардың оксидтері) аэролольдері әсерінен пайда болады. Денсаулыққа автомобильдер қозғалтқыштарында, электростанцияларда органикалық жанармайдың толық жанбауы кезінде түзілетін және шылым шегу кезінде өкпеге көп мөлшерде баратын көміртек көміртек нанобөлшектерімен дем алу ең үлкен зиян келтіреді. Өкпенің қорғаушы механизмдері әдеттегі органикалық және минералды шаңға қарағанда көміртекті шаңды өңдеуге не жоюға қабәлетсіз. - ол өкпеде мәңгі қалып, бронхиолармен альвеолардың рефлекторлы тарылуын тудырады, осының себебінен тиімді тыныс саңылауы және сәйкесінше қанға баратын оттегі мөлшері азаяды. Нанобөлшектердің өкпеге енуі біздің қалауымсыз жүзеге асса, теріне адамдар өз еркімен тигізеді- нанобөлшектер дермотологтар мен косметологтар ұсынған көптеген майлардың негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Теріні жасартуға арналған майлар құрамында наномөлшерлі липосомалар, ал күнге күюге қарсы майлар құрамында күн спектрінің УФ-бөлігін жұтатын титан және мырыш оксидтерінің нанобөлшектері болады. Бірақ ешкім нано- TiO₂ тері ішіне еніп, эпидермада майды жаққаннан 8 сағаттан кейін анықталатыны туралы ойланбайды. Мұндацй майларды жаппай қолданудан бастап тері қатерлі ісігінің науқастығы, мысалы АҚШта 90пайызға артқан. Өйткені нанобөлшектер өнеркәсіптік қалдықтардың ғана емес, сонымен қатар басқа да органикалық заттардың, соның ішінде майлар жасушалы органеллалардың құрамдас элементтерінің фотототығуының жоғары эффективті катализизаторы. Сонымен қатар, көмірсулар мен протеиндердің жартылай тотығуы канцерогенді заттардың түзілуіне әкелуі мүмкін. Тыныс жүйесі мен теріге қарағанда нанобөлшектердің ішек-қарын жолындағы әрекеті аз зерттелген, олардың ағзадан тез шығарылатыны ғана белгілі.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: