Электропроводящие добавки: назначение и характеристики

 Для того, чтобы человечество последовательно двигалось по пути ускорения научно-технического прогресс, необходимо постоянное увеличение производства вычислительной техники, электронных приборов и оборудования, автоматизированных систем, установок лучевой сварки, СВЧ и др. По последним данным, число источников излучений множится, а вместе с ним многократно увеличивается электромагнитное излучение.

В настоящее время электромагнитное излучение считают одним из факторов загрязнения окружающей среды, негативным образом влияющим на здоровье людей, особенно тех, кто занят на обслуживании электромагнитных установок.

Последние научные изыскания

В мире уже разработано и освоено множество достаточно надежных средств от негативного воздействия излучений. Но вопрос все еще остается актуальным. Самые рациональные способы таких решений – инженерно-технические, направленные на понижение эффективности электро-магнитных излучений до нужного уровня. Один из таких методов – изменение свойств электропроводящих композиций с использованием влияния природы связующих материалов.

Последние научные опыты показали, что на сопротивление полимерных композиций самое непосредственное влияние оказывает связующее, но только при малом уровне наполнения электро-проводящими заполнителями, ровно до тех пор, пока не образуется электропроводка в данной системе. При этом фактором, что определяет электро-проводность материала, является не электро-сопротивление связующего, а плотность наполнителя, что способствует большему количеству соприкосновения зерен, которые формируют общую электропроводность данной композиции.

Электропроводимость бетонов

Несмотря на то, что в этом направлении осуществлялось очень много научных исследований, в настоящее время проводящие электричество материалы используются преимущественно для производства мастик, клеев, лаков, красок, и меньше – для бетонных добавок. Разработан инновационный материал с электропроводными свойствами на базе полиакриламида и минеральной ваты, заполненный сажей. Этот материал имеет 10 Ом сопротивления.

Чтобы улучшить совместимость с наполнителями-электропроводниками и равномерно распределить их по раствору, в некоторых случаях в состав вводятся ПАВ (поверхностно активные вещества), а для большего контакта между зернами наполнителей — разбавители связующего-полимера. Огромное влияние на  качества электропроводящих веществ оказывает также технология приготовления составов.

Для производства электропроводящего полимербетона применяют смолы, используемые для получения диэлектриков. В качестве заполнения применялся кокс и графит измельченный до фракции 1-5 мм, а как наполнитель – мука графита с удельной поверхностю 3 тыс. см2/г, металлический порошок с уд. поверхностью 2-3 тыс. см2/г и сажу с уд. поверхностью 20м2 /г.

Научные исследования электропроводящих полимерных бетонов, произведенных с добавлением олигомеров, доказали, что используя карбомидные смолы, можно получать достаточно высокие электро-проводящие качества бетона. К сожалению, предел прочности на сжатие таких составов невысок (в пределах 6-ти МПа).

Более значительные результаты были достигнуты у полимерных бетонов на основе эпоксидных, фурановых и фенолформальдегидной смолы. Самые значительные показатели  электропроводности показали полимерные бетоны на основе фенолформальдегидных, а самые низкие – на основе бурановых смол, полимербетоны на эпоксидной смоле заняли среднее положение.

Подробный анализ научных исследований позволил сделать выводы о том, что потенциал таких современных полимербетонов пока еще далеко не использован. В ближайшее время, возможно, будут синтезированы новые добавки, которые дадут возможность производить полимерные бетоны с гораздо более высокими характеристиками  прочности и электропроводности.

 Бетэл

Бетэл применяется  в строительстве при укладке бетона. Также его можно использовать для отопительных элементов помещений, поскольку, как и любой проводник энергии, бетэл нагревается. В качестве элементов нагрева могут применяться плиты перекрытия или бетонные панели. В будущем это может дать возможность полностью отказаться от сложных систем отопления. При применении бетэла процесс работ ускоряется, сокращаются расходы по эксплуатации бетонных покрытий.

В ходе научных исследований установлено, что путем изменения структуры бетона, применяя добавки, существует возможность получить бетон с заданными электрическими свойствами. Достичь таких результатов возможно не только за счет применения необходимых материалов и добавок, но и соблюдением необходимого режима набора прочности.

Неудачные опыты прошлых лет объясняются недостаточным изучением электропровдящих свойств отдельных компонентов, а скорость твердения совсем не отслеживалась. Связующее может быть разным в зависимости от того, какой бетон используется: полимерцементный, пластобетон или цементный бетон. Самым эффективным является цементный бетон. Поэтому экспериментировать с дальнейшим совершенствованием электротехнических качеств бетонов решили именно с ним.

Опыты с бетэлом доказали, что этот состав можно получать с различными изначально заданными качествами  прочности и электропроводности. Стоимость такого бетона почти не отличается от стоимости бетона без добавок. В процессе производства используют обычные материалы и давно освоенные технологии.