Методи отримання та властивості метал-фулеренових плівок

Перейдемо до розрахунку ефективності природної вентиляції.

Схема розрахунку природної вентиляції наведена на рисунку 3.4.

Рисунок 3.4 - Схема розрахунку природної вентиляції

Розрахуємо об'єм приміщення

V = 2,5*3*2,5 = 18,75 (м³).

Оскільки при виконанні роботи в приміщені знаходилася одна людина то розрахований вище об'єм припадає на одного чоловіка. Оскільки згідно з СНиП 2.09.04 - 87 об'єм приміщення, що припадає на 1-го працюючого, повинен становити 40 (м³), що більше ніж фактичне значення даного показника - 18,75 (м³/чол.), у відділі потрібно забезпечити повітрообмін не менше L₁ = 30 (м³/год) на кожного працюючого. Розрахуємо необхідний повітрообмін L_н, м³/год за формулою

L_н = L₁*n, (3.16)

де n - найбільша можлива кількість працюючих у приміщенні.

L_н =30*1 = 30 (м³/год). Знайдемо фактичне значення повітрообміну, користуючись схемою, наведеною на рисунку 3. 4, за формулою

L_ф = *F*V*3600 , (3.17)

де - коефіцієнт витрати повітря ( = 0,55);

F - площа кватирки (F = 0,6*1,5*20% = 0,18 м²) домножуємо на 20% оскільки повністю вона не закривається;

V - швидкість виходу повітря через кватирку або вентиляційний канал, м/с, яка розраховується за формулою

, (3.18)

де g - прискорення вільного падіння (g = 9,8 (м/с²));

H₂ - тепловий тиск, який розраховується за формулою

H₂ = h₂*(_з - _c), (3.19)

де _з та _с - відповідно об'ємна вага повітря ззовні приміщення та всередині його, кГ/м³.

Об'ємна вага повітря розраховується за формулою

(3.20)

де Р_б - барометричний тиск мм рт. ст. ( Р_б = 750 мм рт. ст.);

Т - температура повітря, К⁰ (для теплого періоду року у приміщенні t = 28 ⁰С, або Т = 310 ⁰К, для холодного періоду року - t = 17 ⁰С, або Т = 290 ⁰К; ззовні приміщення для літа t = 24 ⁰ С, або Т = 297 ⁰ К, для зими t = -11 ⁰ С, або Т = 262 ⁰ К (СНиП 2.04.05-91).

.

Знайдемо h₂ із співвідношень:

(3.21)

h = 0.75+1.5 - 1 - 0,15 = 1,1 (м)

= (1,5*0,6*20%)² = 0,032 (м²)

= (0,8*2)² = 2,56 (м²)

Розв'яжемо систему:



Звідси

Н_2(л) = 1,086*(1,174 - 1,125) = 0,0532

Н_2(з) = 1,086*(1,331 - 1,203) = 0,139

L_ф(л) = 0,55*0,18*0,962*3600 = 342,856 (м³/год)

L_ф(з) = 0,55*0,18*1,504*3600 = 536,025 (м³/год).

Оскільки фактичне значення повітрообміну значно перевищує нормативне значення як взимку, так і влітку, то природна вентиляція (аерація) неефективна. Тому для підвищення ефективності вентиляції в приміщенні необхідні додаткові заходи.



Таблиця 3.1 - Підсумкова таблиця

Параметр	Значення параметра	Нормативний документ
	фактичне	нормоване
1 Освітленість штучна (лк)	144,762	300	СНиП ІІ-4-79
2Значення коефіцієнта природного освітлення (%)	0,812	1,8	СНиП ІІ-4-79
3 Температура повітря (0С):
взимку	20	21 - 25	ДСН 3.3.6.042-99
влітку	27	22 - 28	ДСН 3.3.6.042-99
4 Відносна вологість повітря (%):
взимку	70	< 75	ДСН 3.3.6.042-99
влітку	55	< 60	ДСН 3.3.6.042-99
5 Повітрообмін (м3/год)
взимку	342,856	30	СНиП 2.09.04-87
влітку	536,025	30	СНиП 2.09.04-87
6 Швидкість переміщення повітря м/сек	0,051	< 0,2	ДСН 3.3.6.042-99

Аналізоване приміщення за небезпекою виникнення пожежі відповідно до ОНТП 24-86 належить до категорії В (пожежонебезпечні - в ньому наявні легкозаймисті речовини - папір, дерево).

Можливими причинами пожежі можуть бути:

- коротке замикання в електричній мережі, що може спричинити загоряння наявних легкозаймистих речовин;

- займання паперу, дерева через необережне поводження з вогнем;

- поширення вогню з сусідніх приміщень.

Рис. 3.5 - План евакуації із приміщення



Попередити пожежу можна шляхом розроблення правил безпечної поведінки із вогнем, усуненням можливості виникнення короткого замикання.

У разі виникнення пожежі своєчасно та з мінімальними наслідками дають можливість загасити її наявні пожежна сигналізація та вогнегасники.

План евакуації працівників та матеріальних цінностей на випадок пожежі наведений на рисунку 3.5.

Для поліпшення умов праці в досліджуваному приміщенні необхідно покращити природне освітлення шляхом застосування матеріалів, що підвищують відбиття світла від внутрішніх поверхонь приміщення, а також зняти сонцезахисні жалюзі. Можна також збільшити коефіцієнт запасу шляхом застосування скла, яке краще пропускає природне освітлення. При цьому зміняться такі показники:

1)загальний коефіцієнт світлопропускання:

t₀ = 0,8*0,85*1*1*0,9 =0,6 (шляхом зняття сонцезахисних жалюзі (t₄=1);

2) коефіцієнт, що враховує відбиття світла від внутрішніх поверхонь приміщення при _с.з. = 0,5 (за рахунок застосування для внутрішніх поверхонь приміщення світліших кольорів ), звідси r₁ (1,3) = 3;

3) коефіцієнт запасу: К_з = 1,3 (шляхом покращання якості матеріалу, через який проходять сонячні промені,

Оскільки в такому випадку фактичне значення освітленості відповідає нормативному, то в світлу пору доби можна обійтись і природним освітленням.

Для зменшення надлишкового повітрообміну в холодний період року (536,025 замість необхідних 30 м³ / год.) пропонуємо скоротити час провітрювання приміщення до:

536,025 - 60 хв

30 - Х хв

Х=30Ч60/536,025 = 3,35 хв на годину.

5.4 Шляхи і способи підвищення стійкості роботи об'єктів господарської діяльності

Підвищення стійкості об'єкта досягається посиленням найбільш слабких (вражаючих) елементів і ділянок об'єкта. Для цього на кожному ОНГ завчасно на основі досліджень планують і проводять відповідні організаційні й інженерно-технічні заходи. Досягнення науки і техніки дозволяють реалізувати такі рішення, при яких підприємство буде стійке до впливу дуже значних надлишкових тисків, однак це пов'язано з великими витратами засобів і матеріалів і може бути виправдано лише при захисті унікальних, особливо важливих елементів об'єкта. Заходи будуть економічно обґрунтовані, якщо вони максимально узгоджені із завданнями, які розв'язуються в мирний час для забезпечення безаварійної роботи, поліпшення умов праці, удосконалювання виробничого процесу. Особливо велике значення має розробка інженерно-технічних заходів при новому будівництві, бо у процесі проектування, як відзначалося раніше, у багатьох випадках можна домогтися логічного поєднання загальних інженерних рішень із захисними заходами ЦО, що знизить витрати на їх реалізацію.

На існуючих об'єктах заходи щодо підвищення стійкості доцільно проводити в процесі реконструкції чи виконання інших ремонтно-будівельних робіт.

Підвищення стійкості роботи промислових об'єктів передбачає:

• захист робітників та службовців у надзвичайних ситуаціях мирного і воєнного часу;

• підвищення міцності і стійкості найважливіших елементів і удосконалювання технологічного процесу;

• підвищення стійкості матеріально-технічного постачання;

• підвищення стійкості управління об'єктом;

• розробку заходів щодо зменшення імовірності виникнення вторинних факторів ураження і збитків від них;

• підготовку до відновлення виробництва після ураження об'єкта.

Особлива увага повинна бути приділена забезпеченню укриттям всіх працюючих у захисних спорудженнях. 3 цією метою розробляється план нагромадження і будівництва необхідної кількості захисних споруджень; у випадку недостачі сховищ, які відповідають сучасним вимогам, у ньому передбачається укриття робітників та службовців у швидкостворюваних сховищах.

Посилення міцності будинків, споруджень, устаткування та їх конструкцій пов'язано з великими витратами. Тому підвищення характеристик міцності проводять, якщо:

• окремі особливо важливі будинки і спорудження значно слабші за інші і їхню міцність доцільно довести до прийнятої для даного підприємства межі стійкості;

• необхідно зберегти деякі важливі ділянки (цехи), які можуть самостійно функціонувати при виході з ладу інших і забезпечать випуск особливо цінної продукції.

При проектуванні і будівництві нових цехів підвищення стійкості може бути досягнуто застосуванням для несучих конструкцій високоміцних і легких матеріалів (легованих сталей, алюмінієвих сплавів). Великий ефект досягається застосуванням для каркасних будинків полегшених конструкцій стінового заповнення і збільшенням світлових прорізів шляхом використання скла, панелей з пластиків й інших матеріалів, що легко руйнуються; їх руйнування при впливі ударної хвилі зменшує тиск на каркас споруди, а уламки таких матеріалів спричиняють набагато менші збитки устаткуванню. Також ефективний спосіб застосування панелей, що повертаються: легкі панелі на шарнірах кріпляться до каркасів колон споруд, від впливу динамічних навантажень вони розвертаються, що значно знижує дію ударної хвилі на несучі конструкції.

При будівництві і реконструкції промислових споруд необхідно застосовувати легкі, вогнестійкі покрівельні матеріали, полегшені міжповерхові перекриття і сходові марші, підсилюючи їх кріплення до балок. Обвалення цих матеріалів і конструкцій принесе меншу шкоду устаткуванню, ніж важких залізобетонних.

Важке устаткування розміщують, по можливості, на нижніх поверхах виробничих будівель. Машини й агрегати великої цінності бажано встановлювати в будівлях, що мають полегшені конструкції і конструкції, що повільно загоряються, обвалення яких не призведе до руйнування цих пристроїв. Деякі види технологічного устаткування доцільно розмістити поза будинками, на відкритому майданчику під навісами; це виключить руйнування його уламками загороджувальних конструкцій. Велике значення має міцне закріплення на фундаментах верстатів і установок, які мають велику висоту і малу площу опори; використання розтяжок і додаткових опор підвищить їх стійкість до перекидання. Прилади бажано встановлювати на закріплених підставках, тумбах, столах.

Особливо цінне й унікальне устаткування потрібно розміщувати в заглиблених підземних чи спеціально побудованих приміщеннях підвищеної міцності і на випадок виникнення надзвичайних ситуацій розробити спеціальні індивідуальні енергогасильні пристрої.

Підвищення стійкості системи енергопостачання досягається проведенням як загальноміських, так і об'єктових інженерно-технічних заходів. Створюються дублюючі джерела електроенергії, газу, води і пари шляхом прокладання декількох електро-, газо-, водо- і паропостачальних комунікацій та подальшого їх закільцювання. Інженерні й енергетичні комунікації переносяться в підземні колектори, найбільш відповідальні пристрої (центральні диспетчерські розподільні пункти) розміщуються в підвальних приміщеннях будинків чи у спеціально побудованих міцних спорудах. Там, де прокладання комунікацій у траншеях чи тунелях неможливе, здійснюється закріплення трубопроводів до естакад, щоб уникнути їх зрушення чи скидання; самі естакади зміцнюються установкою розтяжок у місцях поворотів і розгалужень.

Для забезпечення проведення РІНР і якомога швидшого відновлення виробництва на випадок виходу з ладу основних джерел енергоживлення повинен бути створений резерв джерел електро- і водопостачання (пересувні електростанції і насосні агрегати з автономними двигунами).

3 метою зменшення пожежної небезпеки (зниження можливості витікання газу) на газопроводах встановлюються автоматичні запірні і перемикаючі пристрої дистанційного керування.

Підвищення стійкості систем теплопостачання досягається захистом джерел тепла і заглибленням комунікацій у ґрунт. Якщо на об'єкті передбачається будівництво котельні, її доцільно розміщувати в спеціальній будівлі, яка стоїть окремо. Під час одержання об'єктом тепла від міської теплоцентралі проводять заходи по забезпеченню стійкості підвідних трубопроводів та наявних розподільних пристроїв. Теплову мережу будують, як правило, за кільцьовою схемою. Труби системи прокладають у спеціальних каналах, запірні та регулюючі пристосування розміщують в оглядових колодязях і по можливості на території, яка не буде завалена у випадку руйнування. Заходи пo підвищенню стійкості системи каналізації розробляють окремо для зливових, промислових і господарських (фекальних) зливів.

Якщо на об'єкті є мережі і споруди для подачі стиснутого повітря, кисню, аміаку, хлору та інших рідких і газоподібних реактивів, інженерно-технічні заходи для цих систем розробляються в основному з метою запобігання вторинних факторів ураження.

Дуже велике значення має своєчасне відправлення готової продукції споживачам. На деяких об'єктах (нафтопереробних, хімічних та ін.) накопичення готової продукції може перетворитися у вкрай небезпечне джерело вторинних факторів ураження і створити загрозу як самому об'єкту, так і сусіднім підприємствам та житловому сектору. Якщо неможливо відправити готову продукцію споживачам, її слід вивезти за межі зони можливих руйнувань (наприклад, на базу зберігання у заміській зоні).

Зменшення ймовірності виникнення вторинних факторів ураження і збитків від них досягається завчасним плануванням і проведенням відповідних профілактичних заходів.

На об'єктах, пов'язаних з випуском та зберіганням горючих і СДОР, плани таких заходів розробляються і в мирний час. У них враховуються характер і масштаби можливих аварій, визначаються заходи по врятуванню людей і матеріальних цінностей, шляхи і способи ліквідації наслідків, порядок дій спеціалізованих пожежних та рятувальних команд.

На об'єктах, технологічні процеси яких пов'язані із застосуванням пожежонебезпечних, вибухонебезпечних і СДОР, визначається необхідний мінімум їх запасів. Зберігання таких речовин на території підприємства організовується у захищених сховищах; зайві запаси вивозяться у заміську зону.

Протипожежні заходи щодо захисту об'єктів від впливу надзвичайних ситуацій повинні бути спрямовані на створення умов, які забезпечують мінімальний ризик виникнення пожеж, що виникають унаслідок прямої дії світлового випромінювання, загорянь, які можуть бути викликані дією ударної хвилі, а також на обмеження розповсюдження вогню і на створення необхідних умов для ліквідації пожеж.

Під час реконструкції старих та будівництві нових об'єктів необхідно передбачати протипожежні розриви, які б забезпечували умови для маневру пожежних сил і засобів у період гасіння чи локалізації пожеж, зведення спеціальних протипожежних резервуарів з водою та штучних водойм. Для попередження пожеж у будівлях і спорудах повинні застосовуватися вогнестійкі конструкції, вогнезахисна обробка горючих елементів, спеціальні протипожежні перешкоди (великі будівлі розділяють на секції вогнетривкими стінами-брандмауерами). У сховищах вибухонебезпечних речовин (стиснутих газів, летких рідин, твердих ВР) слід установлювати пристрої, які б локалізували руйнівний ефект вибуху: викидні панелі, вікна і фрамуги, що самі відчиняються; різного роду клапани-відсікачі.

У приміщеннях, де можливе зараження повітря СДОР, установлюють автоматичні пристрої нейтралізації, які при певній концентрації отруйних речовин починають розбризкувати нейтралізуючу рідину.



ВИСНОВКИ

Вуглецеві фулерени належать до замкнутих кластерних наноструктур з унікальними властивостями, які дозволяють широко застосовувати їх в оптиці, мікроелектроніці, медицині та інших наукоємних галузях.

Отримання метал-фулеренових плівок включає в себе три стадії: 1) Деструкція вихідних речовин; 2) доставка матеріалів до підкладки; 3) Структування плівки на підкладці. Найпоширенішим методом отримання метал-фулеренових плівок є метод конденсації в вакуумі. Концентрацію та властивості плівки, завдяки цьому методу, можна задавати, змінюючи умови конденсації: щільність потоку, енергію атомів.

Ввведення фулеренів в метали навіть у невеликих частках (до 1,0 мас.%) суттєво (в деяких випадках в рази) змінює їх фізичні та фізико-хімічні властивості.

Електричний опір сплавів при вимірюванні при змінному струмі залежить від частоти що вказує на наявність ємнісної складової опору.

Серед властивостей метал фулеренових плівок можна виділиті низький коефіцієнт тертя, феромагнітні властивості, нелінійна прозорість для різних спектрів випромінювання.

Завдяки своїм властивостям метал-фулеренові плівки можуть застосовуватися як активні елементи сенсорів, покриття, пристрої наноелектроніки, нано-та мікромеханіки (і електромеханіки). Серед функціональних елементів на основі фулереновмісних матеріалів можуть бути побудовані: холодний катод, фоторезистор, фотопровідник, молекулярний контейнер, молекулярний підшипник, та ін.

електрохімічне осадження конденсація вакуум фулерен



СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.Chen Curved Pi-Conjugation, Aromaticity, and the Related Chemistry of Small Fullerenes (<C60) and Single-Walled Carbon Nanotubes // Chemical Reviews. -- Т.

2.Froimowitz Mark Molecular geometries and heats of formation of С60 and С70 as computed by MM2-87 // Journal of Computational Chemistry. -- Т. 12. -- 1991.

3.M. I. Novgorodova. What Are Fullerenes and Fullerites in the Mineral World? // Geochemistry International. - Vol. 37, No. 9, 1999.

4.Зайцев Дмитрий Дмитриевич, Иоффе Илья Нафтольевич. Фуллерид «Словарь нанотехнологичных терминов». Роснано 2011.

5.G.V. Andrievsky, V.I. Bruskov, A.A. Tykhomyrov, S.V. Gudkov Peculiarities of the antioxidant and radioprotective effects of hydrated C60 fullerene nanostuctures in vitro and in vivo // Free Radical Biology & Medicine. -- Т. 47. -- 2009.

6.Kratschmer W., Lamb LD, Fostiropoulos K., Huffman DR Nature, V.347, № 354. (1990)

7.Dubrovsky R., Bezmelnitsyn V., Eletskii A. Plasma fullerene production from powdered carbon black//Carbon. - 2004. - Vol. 42. - P. 1063.

8.Шпилевский М. Э., Шпилевский Э. М., Стельмах В. Ф. Фуллерены и фуллереноподобные структуры - основа перспективных материалов // ИФЖ. 2001. Т. 74 № 6.

9.Сидоров Л.Н., Юровская М. А. Фуллерены М.: МГУ. 2004г.

10.Шпилевский Э. М. Металл-фуллереновые плёнки: получение свойства, применение // Алмазные плёнки и плёнки родственных материалов. - Харьков: ХНЦ ФТИ, 2003г.

11.Сенатская И. Магнитная жидкость // Наука и жизнь.. -- T. 11. -- 2002р.

12.Трефилов В. И., Щур Д. В., Тарасов Б. П. и др. Фуллерены - основа материалов будущего.Киев: АДЕФ, 2001р.

13.Шпилевский Э. М., Жданок С. А., Шпилевский М..Э Конструирование металл-фуллереновых материалов.// Тонкие пленки в электронике. М: ОАО ЦНИТИ“ТЕХНОМАШ“, 2007р.

14.Y. Wada, M. Tsukada, M. Fujihira, K. Matsushige, T. Ogawa et al., "Prospects and Problems of Single Molecule Information Devices", Jpn. J. Appl. Phys., V. 39, Part 1, N 7A, pp. 3835-3849 (2000)

15.Вуль А. Я. Матеріали електронної техніки, № 3, с.4 (1999)

16.S.R. Mishra, H.S. Rawat, M.P. Joishi, S.K. Mehendale. The role of non-linear scattering in optical limiting in C60 solution //J. Phys. B. 1994 v 2.7, N8, p. L157.

17.СНиП 2.09.04-87. Административные и бытовые здания.

18.Державні санітарні правила і норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин ДСанПІН 33 2 007 98.

19.Геврик Є О Охорона праці. - К.: Ельга, Ніка-Центр, 2003 - 280 с.

20.СНиП ІІ-4-79. Естественное и искусственное освещение.

Размещено на Allbest.ru