Агрегация и электрические свойства дисперсий углеродных веществ в карбонатах щелочноземельных металлов

• Автор: Прушковский, Игорь Валентинович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Содержание
Введение

Г лава 1. Литературный обзор

1Л. Современные исследования в области создания композиционных электрических систем

1.2. Классификация токопроводящих композиционных материалов

1.3. Виды токопроводящих наполнителей

1.4. Токопроводящие бетоны

1.5. Классификация углеродных материалов, как перспективных наполнителей для токопроводящих композиционных материалов

1.6. Искусственные угли и графиты

1.7. Электроповерхностные свойства углеродных материалов

1.8. Агрегация электропроводящих частиц
Выводы
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика использованных материалов
2.2. Методы исследований и приборы
2.3. Изучение агрегации и электрической проводимости дисперсий
Глава 3. Моделирование электрической проводимости дисперсий углей
3.1. Моделирование электрических свойств дисперсий в гетерогенных системах цементный камень - уголь
3.2. Моделирование электрических свойств дисперсий в гетерогенных системах карбонат щелочноземельного металла —уголь
Выводы
Глава 4. Электрическая проводимость дисперсий углеродных веществ в карбонатах щелочноземельных металлов
4.1. Концентрационные закономерности электрической проводимости дисперсий углеродных веществ в карбонатах щелочноземельных металлов
4.2. Температурные закономерности электрической проводимости дисперсий углеродных веществ в карбонатах щелочноземельных
металлов
4.3. ИК-Фурье спектроскопия дисперсий углеродных веществ в карбонатах щелочноземельных
4.4. Качественный рентгенофазовый анализ угольных дисперсий и карбоната кальция
Выводы
Глава 5. Электрокинетические свойства дисперсий углеродных
веществ в карбонатах щелочноземельных металлов
5.1. Электрокинетические свойства композиций карбонатов щелочноземельных металлов и дисперсий графита
5.2. Электрокинетические свойства композиций карбонатов щелочноземельных металлов и антрацита
5.3. Структурообразование в гетерогенных системах на основе карбонатов щелочноземельных металлов и углеродных веществ
Выводы
Глава 6. Практическая значимость проведенных исследований
6.1. Основные сведения технологии нагревательных элементов
6.2. Технико-экономические нормативы
Общие выводы
Библиографический список литературы
Приложения

Введение
Гетерогенные системы на основе углеродных веществ (углей) применяют при создании электропроводящих бетонов и использовании их, например, в специальных контурах заземления линий электропередач, обогревательных панелей, других функциональных устройствах. Углеродные дисперсии и композиты устойчивы в анодных и катодных электрохимических процессах, а гетерогенные системы на их основе не являются дефицитными и совместимы с системами жизнедеятельности, обладают приемлемыми экологическими характеристиками.
Работа является актуальной при создании технологии производств материалов и изделий с заданными электрическими свойствами, а также в исследованиях процессов агрегации дисперсной фазы. Исследования электрических характеристик дисперсий углей может дать ценную информацию о строении угольного вещества.
Разработка технологии получения электропроводящих композиционных материалов и изделий на основе различных генетических модификаций углерода и силикатов является сейчас актуальной задачей. Возможности использования токопроводящих композиционных материалов широки. Они могут быть применены не только в строительном материаловедении - производстве электропроводящих красок, радиоэкранирующих материалов, (электропроводящие бетоны), но и в электрокатализе, фотоэлектрокатализе, электроанализе (модифицированные электроды) других системах.
Актуальной задачей в строительном материаловедении является разработка технологии производства электроотопительных экономичных приборов и устройств, отвечающих требованиям комфорта и пригодных для массового строительства, а также создание безопасных токопроводящих композиционных материалов со стабильными электрическими свойствами и достаточной механической прочностью. С этой целью проводят

Пуассона-Больцмана (1.4) справедливы для непрерывного заряда. Поэтому в случае дискретных специфически адсорбированных ионов представления Штерна оказываются не вполне пригодными. При специфической или химической адсорбции ионов (энергии взаимодействия с поверхностью 15-40 кДж/моль, 40-200 кДж/моль) этот случай может реализовываться.
В теории Штерна водится так называемый ^-потенциал отличающийся по величине от полного скачка потенциала в двойном электрическом слое по величине. Уравнение Пуассона-Больцмана интегрируется в пределах от у/х до 0 от плотной части двойного слоя, что послужило предпосылкой введения Штерновского потенциала. В теории Гуи-Чепмена, в которой ДЭС представляется только в виде диффузного распределения ионов (предпосылки 1.3 и 1.4), граничные условия на решение уравнения накладываются по всей области двойного электрического слоя (0;
Представления Штерна приводят к следующему выражению для поверхностной плотности заряда плоской стенки в зависимости от у/, -потенциала: 1,1-валентного электролита:
где й? - толщина плотной части двойного слоя; С - концентрация раствора электролита; А - константа; Ф+,Ф. - специфическая энергия взаимодействия катионов и анионов с поверхностью.
Величина заряда ионной обкладки двойного слоя состоит из двух слагаемых и при снижении концентрации электролита заряд щ становится меньше чем заряд е2 - в разбавленных растворах преобладает диффузная часть двойного слоя.

(1.5)