Розробка технології вакуумної іонно-плазмової металізації тканин для захисту працівників ливарного виробництва - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙОфіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Колосніченко Марина Вікторівна, Київський національний університет технологій та дизайну, факультет дизайну, декан кандидат технічних наук, Климюк Михайло Михайлович Захист відбудеться "28" жовтня 2010 року о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.102.03 в Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: 01011, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: 01011, м. На основі отриманих результатів обрано режими для напилювання у вакуумній камері установки ВУ-1100 "Д" з мінімальними пошкодженнями основи, а також розроблено нові види текстильних матеріалів з одно - та багатошаровими металічними покриттями на основі Ti, TIN та їх комбінацій. В результаті наведено рекомендації щодо використання термозахисного пакета матеріалів, до складу якого входять металізована парусинова напівльняна тканина (арт.Для виготовлення такого одягу існує великий асортимент спеціальних матеріалів, в яких захист від шкідливих впливів досягається за рахунок вибору сировини тканини, просочуванням, покриттям спеціальними сумішами. З широкого спектру способів отримання металізованих покриттів на текстильних матеріалах використанню в умовах комплексної дії високотемпературних факторів ливарних виробництв відповідають лише деякі. Робота виконувалась у відповідності з перспективним планом науково-дослідної роботи молодих науковців Київського національного університету технологій та дизайну (КНУТД) на 2004 - 2010 рр. Дослідження проводилось на замовлення ТОВ "Литво" (м. Мета дисертаційної роботи полягає у розробці технології вакуумної іонно-плазмової металізації текстильних матеріалів для захисту спецодягу працівників ливарних виробництв. Для вирішення поставлених задач використовувались: фундаментальні положення технології текстильних матеріалів; сучасні вакуумні плазмово-магнетронні способи модифікації поверхні текстильних матеріалів; стандартні інструментальні методи текстильного матеріалознавства (визначення фізико-механічних та теплофізичних показників текстильних матеріалів); методи математичної статистики для обробки результатів експериментів.З аналізу існуючих способів металізації встановлено, що для отримання захисних ефектів від дії високотемпературного середовища все більше набуває актуальності використання вакуумного напилювання, яке дозволяє отримувати покриття майже зі всіх видів металів та сплавів, а введення до вакуумної камери різних видів робочих газів (азоту, аргону, кисню і т.п.) дозволяють отримувати більш широкий спектр захисних та декоративних ефектів. Як матеріали для напилювання обрано: титан (Ti) та нітрид титану (TIN). В основу методики по визначенню стійкості матеріалів до дії теплового випромінювання покладено принцип штучного старіння матеріалів шляхом впливу на них теплового випромінювання вольфрамових ламп розжарювання потужністю Рзаг=1КВТ, які дозволяють нагрівати зразки до температури 150°С. Для пакетів з верхнім шаром із парусинової напівльняної тканини найнижча температура на нижньому шарові виявились в пакеті з покриттям ((TIN (75%) Ti (25%) / 2 мкм) - 71,41?С, що менше за пакет без покриття на 19,3%. В нашому випадку, враховуючи попередні дослідження, такими покриттями для парусинової напівльняної тканини є (TIN (75%) Ti 25%) / 2 мкм, для сукна (TIN (75%) Ti 25%) / 2 мкм та (TIN(75%)) - 2 шари; Ті - 3 шари) / 2 мкм.Визначено технологічні режими процесу напилювання на дослідному обладнанні та досліджено їх вплив на параметри металізованого покриття. Одержана математична модель залежності товщини покриття від сили струму на магнетроні І та тиску в вакуумній камері Р, на основі якої визначено раціональні технологічні параметри напилювання для заданої товщини покриття. Металізація забезпечує зниження коефіцієнта теплопровідності ? на 19…37%, що в свою чергу підвищує стійкість до прогрівання матеріалів та пакетів з них на 19…26 %. Визначено вплив металізації на фізико-механічні властивості матеріалів: зміна розривального зусилля (зменшення: для парусини напівльняної до 24 % за основою, 36 % за утоком, для сукна - до 9% за утоком; збільшення для сукна за основою - до 10,5%); зменшення поверхневої густини до 6% для парусини напівльняної, для сукна зміни несуттєві; стійкість покриття до стирання по площині зменшується при збільшенні товщини напилюваного шару, але вміст N2 підвищує стійкість в 5 разів; відбувається збільшення жорсткості щодо згинання до 55%. По відношенню до неметалізованих тканин, металізовані зазнають менших втрат за всіма показниками (після 12 годин опромінювання): зниження стійкості до пропалювання менші на 35…38 %, коефіцієнт теплопровідності ? на 3…9%, стійкості до прогрівання пакетів на 42…55%.

Основний зміст роботи