ПРИМЕНЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ ВИСМУТА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
Проведен синтез наночастиц металла, который заключался в химическом восстановлении раствора нитрата висмута. Разработаны оптимальные параметры восстановления висмута до нуль-валентного металлического состояния и его нанесения на ткани. Рассчитаны параметры и разработана конструкция оборудования для воздействия на металлизированные текстильные материалы электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона для действующей лабораторной полупромышленной установки. Проведена обработка образцов натуральных текстильных тканей наночастицами висмута и выполнены исследования распределения наночастиц в объеме ткани, их формы, размера, способа закрепления в объеме материала. СВЧ-воздействие на образец проводилось в камере со стоячей волной модульной конвейерной установки. Показано, что подвергаемая излучению модифицированная ткань позволяет снизить дозу облучения. После СВЧ-воздействия определялись прочностные свойства целлюлозных материалов. Ткани подвергались стирке бытовым порошком, после чего определялись физико-механические свойства — изменение линейных размеров после мокрой обработки, разрывная и раздирающая нагрузка, жёсткость при изгибе, воздухопроницаемость, гигроскопичность, электрическое сопротивление, коэффициент ослабления ЭМИ. Материал может быть использован в радиозащитной одежде с усиленной парциальной защитой — комбинезон, шлем, перчатки и бахилы, изготовленные из радиоотражающих материалов.

Ключевые слова:
наночастицы, висмут, материалы, излучение, радиозащитная одежда.
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

1. Введение

Проблема защиты человека и техники от сверхвысокочастотного излучения (СВЧ-излучения) существует давно, так как использование наполнителей обычного размера для ослабления излучения может значительно ухудшить механическую целостность волокон. Металлизированные ткани обладают хорошим экранирующим эффектом, обеспечивают эффективную защиту от воздействия электромагнитных полей и излучения. Для нанесения покрытия используют алюминий, бронзу, серебро, сплавы титана, нержавеющую сталь и другие металлы [1, 2].

Нанотехнологии придают новый импульс появлению на рынках более экологически безопасных химикатов, используемых во многих продуктах и сферах применения [3]. В последнее время актуальным становится применение такого уникального металла, как висмут. Например, наночастицы Au, покрытые оболочкой Bi, с успехом использованы как затравочные катализаторы для выращивания CdSe нанопроволок [4]. Наночастицы оксида висмута в текстильном материале могут обеспечить защиту от СВЧ-излучения, незначительно воздействуя на механические свойства ткани [5]. В то же время противорадиационные свойства, которыми обладает висмут, позволяют разработать новую технологию отделки текстильных материалов и расширить существующий ассортимент.

Использование технологии, предлагаемой нами, позволяет получить материал с высокими защитными характеристиками от электропроводных полей в широком диапазоне частот. Ткань отличается высокой отражательной способностью радиочастот широкого диапазона и высокой электропроводимостью, позволяющей использовать материал в конструкциях и изделиях, применяемых для устранения статического электричества. Процесс характеризуется высокой технологичностью.

Список литературы

1. Каргин Ю.Ф., Ивичева С.Н., Буслаева Е.Ю., Кувшинова Т.Б., Володин В.Д., Юрков Г.Ю. Получение наночастиц висмута в опаловой матрице восстановлением соединений висмута изопропанолом в сверхкритическом состоянии // Неорганические материалы. 2006. - Т. 42. - № 5. - С. 547-550.

2. Rabin O., Manuel Perez J., Grimm J., Wojtkiewicz G., Weissleder R. An X-ray computed tomography imaging agent based on long-circulating bismuth sulphide nanoparticles // NatMater. 2006. - Vol. 5. - P. 118-122.

3. Кобраков К.И., Дмитриева М.Б., Золина Л.И., Родионов В.И., Ручкина А.Г., Серенко О.А., Станкевич Г.С. Получение наномодифицированных биоцидных шерстяных материалов и исследование устойчивости их фунгицидных свойств к мокрым обработкам // Бутлеровские сообщения. 2014. - Т. 37. - № 2. - С. 53-59.

4. Губин С.П., Юрков Г.Ю., Катаева Н.А. Наночастицы благородных металлов и материалы на их основе / ИОНХ РАН. - М., 2006. - С. 18.

5. Юрков Г.Ю., Астафьев Д.А., Горковенко М.Ю., Буслаева Е.Ю., Каргин Ю.Ф., Губин С.П. Модификация состава висмутсодержащих наночастиц внутри полиэтиленовой матрицы // Журнал прикладной химии. 2005. - № 50(9). - С. 1402-1407.

6. Слепцова С.К., Лаврентьев В.А. Модификация волокнистого поликапроамида в СВЧ электромагнитном поле // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2006. - №4 (19). - С. 144-147.

7. Никифорова А.А., Давыдов А.Ф. Метод определения коэффициента ослабления тканей для защиты от электромагнитных излучений // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 2012. - № 3 (339). - С. 16-18.

Войти или Создать
* Забыли пароль?