Диэлектрические композиты на основе модифицированного субмикронного титаната бария и цианового эфира ПВС
Основные виды диэлектрических материалов. Основные типы и особенности сегнетоэлектриков. Модифицирование титаната бария введением оксидных добавок золь-гель методом. Адсорбция кислотно-основных индикаторов. Электронная спектроскопия диффузного отражения.
Рубрика | Химия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.07.2011 |
Размер файла | 5,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Итого затраты на заработную плату, руб.
Доктор химических наук
1
101,1
15
1516,5
303,3
627,8
2447,6
Научный сотрудник
1
49,1
45
2210
442
914,9
3566,9
Инженер 2 кат.
(студент-дипломник)
1
9,1
700
6370
1274
2637,2
10281,2
ИТОГО:
10096,5
2019,3
4179,9
16295,7
Расчет суммы расходов на использование вычислительной техники
Расчет суммы расходов на использование вычислительной техники (ЗВТ) будет определяться по формуле:
Звт=Твт*Свт, (Б.6)
где: Твт - количество часов работы вычислительной техники, час, Свт- стоимость одного машино/часа эксплуатации вычислительной техники, руб/час. Таким образом:
Звт=120*150= 18000 руб.
Расчет суммы накладных расходов
К данной статье затрат относятся косвенные расходы лабораторий, где проводились исследования и общеинститутские расходы. Это затраты на содержание административно-управленческого персонала, на отопление и освещение, расходы на текущий ремонт, на командировки, канцелярские товары и прочее. Они определяются в виде процента от суммы прямых затрат и составляют приблизительно 30 %.
Результаты расчетов суммы затрат по все статьям представим в виде основной таблицы, представляющей собой смету затрат на разработку «know how» (таблица Б.7).
Расчет прочих затрат
Затраты на выполнение специальных анализов составили:
- Электронная спектроскопия диффузного отражения - 100 руб.
- Атомно-силовая микроскопия - 250 руб.
Таким образом, стоимость прочих затрат составила:
Зпрочие=100+250 = 350 руб.
Расчет сметы затрат на разработку
Результаты расчетов суммы затрат по всем статьям представлены в виде сводной таблицы Б.7.
Таблица Б.7 - Смета затрат на выполнение НИР
Наименование статьи затрат |
Сумма, руб. |
Удельный вес в общей сумме, % |
|
1 Сырье, материалы и реактивы |
1244,3 |
1,7 |
|
2 Энергетические ресурсы, в том числе: 2.1. Электроэнергия 2.2. Вода |
501,4 351,4 150 |
0,7 |
|
3 Специальное оборудование и приборы для научно-экспериментальных работ (в размере амортизационных отчислений) |
19984,2 |
27 |
|
4 Оплата труда с обязательными отчислениями, в том числе: 4.1 основная заработная плата 4.2 дополнительная заработная плата 4.3 Страховые отчисления |
16295,7 10096,5 2019,3 4179,9 |
22 |
|
5 Использование вычислительной техники |
18000 |
24,3 |
|
6 Прочие затраты, в том числе 6.1 ЭСДО 6.2 АСМ |
350 100 250 |
0,5 |
|
ИТОГО ПРЯМЫХ ЗАТРАТ: |
56375,6 |
76,2 |
|
Накладные расходы (? 30% от прямых затрат) |
17624,4 |
23,8 |
|
ИТОГО: |
74000 |
100,0 |
Минимальная цена разработки
Минимальную цену разработки устанавливаем с учетом минимальной расчетной рентабельности к затратам:
(Б.7)
где С - затраты на разработку (себестоимость научно-технической разработки продукции); Р - расчетная минимальная рентабельность (20 % к себестоимости).
Ц = 74000 · (1 + ) = 89000 руб.
В результате расчетов получили оценку проводимого исследования, которая составила - 89000 рублей.
Выводы
В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:
1. Цена на научно-исследовательскую работу составила 89000 рублей. Наибольший процент от этой суммы составили затраты на амортизацию оборудования и приборов, затраты на использование вычислительной техники, которая непосредственно используется для проведения лабораторных испытаний и консультаций, относящихся к данному исследованию и оплату труда (около 27%, 24% и 22% соответственно).
2. В настоящее время, в современном материаловедении широко используются композиционные материалы на основе титаната бария и ЦЭПСа в качестве защитного диэлектрического слоя в ЭЛИС. Электролюминесцентные источники применяются для таких целей, как декоративное маскировочное и рекламное освещение, архитектурное оформление помещений, подсветка дисплеев, шкал приборов, приборных щитков, уличных знаков, а так же в случаях, когда требуется, равномерное освещение большой поверхности. Применяется электролюминесцентные источники света также для отображения разнообразной и быстроменяющейся информации в сложных системах управления движущимися объектами, в логических схемах, в линиях передачи данных. Таким образом на основании вышеизложенного можно сделать заключение о больших возможностях в плане практического использования результатов работы и экономический эффект от применения результатов исследований может составить значительную величину и окупить все затраты. Рассчитать экономический эффект на данной стадии исследования не представляется возможным.
3. На основании маркетингового исследования можно сделать вывод, что исследуемый продукт на сегодняшний день востребован и может составить довольно серьезную конкуренцию, имеющимся на рынке аналогам.
диэлектрический материал титан барий
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Охрана труда и окружающей среды
Охрана труда представляет собой систему законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.
Большое значение в деле охраны труда имеет техника безопасности, представляющая собой систему организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов, а также производственная санитария - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.
Для эффективной деятельности любого предприятия необходима организация охраны труда. В первую очередь потому, что самой высокой ценностью всегда является человек, его жизнь и здоровье. Кроме того, в данном случае речь также идет о ценности конкретного человека как сотрудника с присущими ему знаниями, навыками и опытом. Во-вторых, правильно организованная работа по обеспечению безопасности труда повышает дисциплинированность работников, что, в свою очередь, ведет к повышению производительности труда, снижению количества несчастных случаев, поломок оборудования и иных нештатных ситуаций, то есть повышает в конечном итоге эффективность производства. В-третьих, охрана труда подразумевает не только обеспечение безопасности работников во время исполнения ими служебных обязанностей. На самом деле сюда также относятся самые разные мероприятия: например, профилактика профессиональных заболеваний, организация полноценного отдыха и питания работников во время рабочих перерывов, обеспечение их необходимой спецодеждой и гигиеническими средствами и даже выполнение социальных льгот и гарантий. Таким образом, благодаря налаженной охране труда снижается также текучесть кадров, что тоже благотворно влияет на стабильность всего предприятия. В данном разделе дипломной работы освещаются основные вопросы техники безопасности и экологии труда.
Опасные и вредные производственные факторы
В процессе научно-исследовательской работы на исполнителя могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы [42]. Эти факторы подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизиологические.
К опасным физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; различные подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов, повышенный уровень шума на рабочем месте, вибрации, инфразвуковых колебаний и т.д.
Химические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия на организм человека подразделяются на следующие подгруппы:
1) по характеру воздействия на организм человека на:
токсические; раздражающие; сенсибилизирующие; канцерогенные; мутагенные; влияющие на репродуктивную функцию;
2) по пути проникания в организм человека через:
органы дыхания; желудочно-кишечный тракт; кожные покровы и слизистые оболочки.
Биологические опасные и вредные производственные факторы включают следующие биологические объекты: патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, риккетсии, спирохеты, грибы, простейшие) и продукты их жизнедеятельности.
Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются на: физические перегрузки (статические, динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения; монотонность труда; эмоциональные перегрузки).
Список используемых веществ, их физико-химические свойства и характер воздействия на организм человека приводятся в таблице В.1.
Таблица В.1 - Характеристика физико-химических, пожаровзрывоопасных и токсичных свойств сырья, готового продукта и отходов производства [43-45]
Вещества |
Физико-химические свойства |
Пожаровзрывоопасные свойства |
Токсические свойства |
|||||||||||
Агрегатное состояние |
Температура кипения, С |
Температура плавления, С |
Плотность, г/см3 |
Температура, С |
Пределы распространения пламени |
Характер действия на организм человека |
Класс опасности |
ПДК, мг/м3 |
||||||
Вспышки |
Самовоспла-менения |
Темпера-турные, С |
Концентра-ционные, об. % |
|||||||||||
Н |
В |
Н |
В |
|||||||||||
ЦЭПС |
Ж |
82,5 |
-89,5 |
0,79 |
22,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
Раздражает слизистые глаз и верхних дыхательных путей. Пары могут повредить сетчатку глаза |
4 |
10 |
|
Ацетон |
Ж |
56,2 |
-95,4 |
0,79 |
-18 |
465 |
- |
- |
- |
- |
Раздражает и прижигает слизистые оболочки дыхательных путей, глаз, кожи |
4 |
200 |
Характеристика помещения лаборатории
Дипломная работа выполнялась на кафедре Теоретических основ материаловедения; данная лаборатория согласно нормам пожарной безопасности [46] относится к категории В4 пожароопасности - как помещение, где проводятся работы с небольшими количествами легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) и горючих веществ, недостаточными для создания взрывоопасной смеси в зоне, превышающей 5% свободного помещения. Общая пожарная безопасность для объектов данной категории регламентируется требованиями ГОСТ 12.1.004 - 76 ССБТ [47].
Пожарная нагрузка помещения определялась по формуле:
(В.1)
где Q - пожарная нагрузка, МДж/м2;
Gi- количества i-го материала пожарной нагрузки, кг;
Q(р)нi - низшая теплота сгорания i -го материала пожарной нагрузки, МДж/кг
S - площадь помещения, 20 м2.
Расчет пожарной нагрузки приведен в таблице В2.
Таблица В.2 - Расчет пожарной нагрузки
Материал |
G, кг |
Q(р)нi, МДж/кг |
G х Q(р)нi, МДж |
Q, МДж/м2 |
|
Древесина, мебель |
130 |
13,8 |
1794 |
89,7 |
|
Бумага, книги, журналы |
70 |
13,4 |
938 |
46,9 |
|
Резина |
1 |
33,52 |
33,52 |
1,68 |
|
Линолеум поливинилхлоридный |
20 |
14,31 |
286,2 |
14,31 |
|
Полиэтилен |
2 |
47,14 |
94,28 |
4,71 |
|
Ацетон |
3,2 |
1,83 |
5,86 |
0,29 |
|
ИТОГО: |
157,6 |
В помещении имелись горючие жидкости и горючие вещества, пожарная нагрузка которых составила 157,6 МДж/м2, что находится в пределах 0-180 МДж/м2, таким образом помещение относится к классу В4 [46].
Из горючих веществ в работе использовался только ацетон - в условиях, исключающих контакт с открытым пламенем либо телами, нагретыми до высокой температуры.
По ПУЭ-98, помещение, где выполнялась данная дипломная работа, относится к классу В-Iб, как зона, в которой при эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов и паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей [48].
Средства тушения пожара
Помещения лаборатории оснащены средствами пожаротушения: огнетушителями, асбестовым одеялом и ящиком с песком.
Применение открытого огня в лаборатории ограничено. На случай возникновения пожара имеются: ящик с песком, асбестовое одеяло и огнетушитель ОП-4(3), марки «Вексон - АВС». При пожаре необходимо обесточить электрооборудование, сообщить дежурному по кафедре, вызвать в случае необходимости пожарную охрану, применять наиболее эффективные средства пожаротушения.
Запрещается использование огнетушителя при воспламенении оборудования.
Вентиляционная установка
Самым распространенным средством снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны является вентиляция. Вентиляция представляет собой организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными газами, а также улучшающий микроклиматические условия в производственных помещениях.
Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда лаборатория оснащена приточно-вытяжной вентиляцией. Объем воздуха, удаляемый вытяжной вентиляцией, в объеме 90 компенсируется притоком свежего воздуха от специальной центральной системы кондиционирования воздуха, размещенный в техническом блоке. 10 приточного воздуха попадает в коридор.
Для защиты работающих в лаборатории от соприкосновения с вредными веществами, основные, подготовительные и часть промежуточных операций выполняются в вытяжных шкафах. Для предотвращения распространения паров вредных веществ вытяжные шкафы оборудованы индивидуальной вентиляционной системой отсоса, а также специальными защитными шторками. Скорость подсоса воздуха в рабочем проеме шкафа W=0,75-1,00 м/с, кратность воздухообмена К=(2,5-3,5), ч-1, что соответствует требованиям 43. Так как используемые в работе вещества относятся к группе ядовитых, то лаборатория отвечает требованиям санитарных норм СН-245-71 [49] .
Вентиляционная система размещается в специальном помещении на техническом этаже здания. Кнопки пуска, остановки и анализирующий прибор находятся непосредственно у лабораторных шкафов [50].
По своему характеру лаборатория является химической, с применением различного лабораторного оборудования, стеклянной посуды, электрических приборов и установок.
Санитарно-гигиенические требования к производственным помещениям для воздуха рабочей зоны соответствовали требованиям ГОСТ 12.1.005 - 88 ССБТ [43].
Освещение помещения
Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности.
Из общего объема информации человек получает через зрительный канал около 80 %. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, являться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени ухудшают видимость настолько, что вызывает полную потерю ориентировки работающих.
По зрительной нагрузке данная работа относится к разряду IV, что соответствует разряду зрительной работы средней точности (работы средней точности по СНиП 23-05-95). Норма освещенности 200 Люкс. Освещение помещения смешанное: естественное через окна и искусственное - лампы дневного света [51]. Освещенность помещения при оформлении дипломной работы составляет 300 люкс.
Работа проводилась после общего, а затем специального инструктажа по ТБ на рабочем месте.
Аптечка и её содержание
В лаборатории находится аптечка со всеми необходимыми медикаментами (стерильные бинты, вата, нашатырный спирт, раствор борной кислоты, раствор питьевой соды, раствор перманганата калия).
Безопасность выполнения работы в лаборатории
Электрооборудование
При выполнении дипломной работы использовались следующие электрические приборы:
Весы электрические (аналитические и технические)
Компьютер
Сушильный шкаф
Спектрофотометр СФ-46
Измеритель иммитанса Е 7-20 (МНИПИ)
Вытяжной шкаф
Все электроприборы питались от сети переменного тока с напряжением 220 В и промышленной частоты 50 Гц. Для исключения травм, вызванных поражением электрическим током, был выполнен целый ряд мероприятий [48]:
перед началом работы, при монтаже электроустановки проверялась исправность всех приборов, их заземление и качество изоляции соединяющих проводов;
все электроприборы эксплуатировались согласно правилам техники безопасности, действующим в лаборатории, в строгом соответствии с техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации.
Класс помещения по опасности поражения электрическим током - без повышенной опасности.
Техника безопасности при работе с вредными веществами и меры оказания первой помощи [52]
Реагенты, применяемые при выполнении данной дипломной работы (циановый эфир поливинилового спирта, ацетон), при попадании на слизистые глаз и верхних дыхательных путей могут вызвать их раздражение и химические ожоги. Пары могут повредить сетчатку глаза и зрительный нерв. Во избежание этого необходимо соблюдать осторожное обращение с ними и применять СИЗ: резиновые перчатки, халат, защитные герметичные очки, респиратор. При возникновении следующих ситуаций необходимо:
Химические ожоги. При попадании в глаза ЦЭПСа, ацетона необходимо немедленное промывание глаз водой в течение 10-15 минут. После промывки немедленно обратиться к врачу.
Порезы. При неглубоких порезах нужно наложить повязку, при сильных кровотечениях остановить кровь при помощи жгута, продезинфицировать кожу вокруг раны раствором йода или перманганата калия, наложить стерильную повязку и доставить пострадавшего в ближайший медицинский пункт.
Электротравма. Необходимо обесточить электроустановку или изолирующим предметом отсоединить пострадавшего от токоведущих частей, немедленно вызвать врача. При потере сознания необходимо проверить пульс и дыхание, если пульс и дыхание отсутствуют, то до прихода врача необходимо сделать искусственное дыхание и массаж сердца. Если пульс и дыхание присутствуют, то необходимо пострадавшего положить на спину, повернуть голову на бок и попытаться привести в сознание при помощи нашатырного спирта.
Анализ технологических операций
Проведение ряда экспериментов представляло определенную опасность. Точное соблюдение правил и инструкций по технике безопасности и эксплуатации оборудования позволило избежать несчастных случаев. Все работы, имеющие потенциальную опасность, проводились под наблюдением руководителя.
Анализ операций с точки зрения возможного травматизма сведен в таблице В.3.
Наименование технологических операций |
Оборудование для проведения операции |
Реактивы необходимые для проведения операции |
Возможные опасности и вредности при проведении данной технологической операции |
Причины проявления данной опасности и вредности |
Меры по безопасному проведению данной технологической операции |
|
Приготовление композитов |
Стеклянная посуда |
Модифици-рованный титанат бария, ЦЭПС |
Раздражение на руках, слизистых глаз и верхних дыхательных путей. Возможность повреждения парами сетчатки глаза. |
При работе с композитами без резиновых перчаток и вне вытяжного шкафа |
Работа в перчатках, в вытяжном шкафу, в респираторе |
|
Обезжиривание стеклянной пластинки |
Щипцы, ватный тампон |
ацетон |
Химические ожоги, поражение дыхательных путей |
Попадание на кожу при проливе реагента |
Работа в вытяжном шкафу и резиновых перчатках |
|
Измерение оптической плотности растворов |
Спектрофотометр |
--- |
Поражение электрическим током |
Оголенные провода при включении в сеть |
Проверка изоляции перед работой |
|
Измерение диэлектрической проницаемости образцов |
Измеритель иммитанса |
--- |
Поражение электрическим током |
Оголенные провода при включении в сеть |
Проверка изоляции перед работой |
Таблица В.3 - Анализ технологических операций с точки зрения опасностей и вредностей при их проведении106
Охрана окружающей среды
В проведении сложных мероприятий по охране окружающей среды не было необходимости. Характеристика отходов и обращение с ними приведено в таблице В.4.
Таблица В.4 - Характеристика производственных отходов
Отходы |
Агрегатное состояние |
Вредные вещества (примеси) |
Примечание |
|
Слив отработанных растворов |
ж |
Отработанные растворы |
В сборник жидких отходов |
|
Слив промывных вод |
ж |
дистиллированная вода с растворенными остатками реагентов |
В сборник жидких отходов |
|
Ватные тампоны |
т |
Следы реагентов |
В сборник твердых отходов |
|
Газообразные вещества |
г |
Растворители при сушке композиционных материалов |
В вытяжной шкаф |
Изготовленные в процессе работы композиты хранятся на кафедре для последующих измерений.
Общее количество отходов в данной работе не превысило 8 л.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Оценка влияния модифицированного субмикронного титаната бария на эффективность его использования как наполнителя в полимерно-неорганическом композиционном материале для защитного диэлектрического слоя в составе электролюминесцентных источников света.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 19.06.2011Титанат бария - материал, обладающий пьезоэлектрическими и сегнетоэлектрическими свойствами и большой диэлектрической проницаемостью. Способы получения и идентификации. Аппаратура, оборудование и реактивы, необходимые для проведения эксперимента.
дипломная работа [63,0 K], добавлен 20.04.2011Золь-гель технология - получение материалов с определенными химическими и физико-механическими свойствами, получение золя и перевод его в гель. Системы на основе оксида цинка и кремния. Описание процесса получения материалов и композиций на основе золей.
реферат [27,4 K], добавлен 26.12.2010Строение пероксида бария, основные физические и химические свойства данного соединения. Идентификация продукта с помощью физических и химических методов. Способы получения продукта, применение. Виды воздействий диоксида бария и оказание первой помощи.
реферат [48,6 K], добавлен 13.12.2012Общие сведения о наноматериалах. Золь-гель метод синтеза наночастиц. Химические процессы, протекающие на основных стадиях золь-гель процесса. Изучение образования золя гидратированного диоксида титана при электролизе раствора четыреххлористого титана.
курсовая работа [991,6 K], добавлен 20.10.2015Изучение золь-гель метода, с помощью которого получают оксидные, гомогенные системы, а их дальнейшая модификация приводит к формированию наночастиц соответствующего материала в матрице. Особенности синтеза и стабилизации наноразмерного диоксида титана.
реферат [2,0 M], добавлен 04.03.2011Некоторые свойства бария. Химические свойства. История бария. Алхимические страсти, разжигаемые идеей получения золота. Болонский камень, солнечный камень. Металлический барий - мягкий белый металл. Широкое поле деятельности соединений бария.
реферат [20,2 K], добавлен 09.03.2007Особенности получения коллоидных систем. Теоретический анализ процессов формирования кварцевых стекол золь-гель методом. Получение золь-коллоидных систем по "гибридному" методу. Характеристика свойств квантовых стекол, активированных ионами европия.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.02.2010Определение ионов Ва2+ с диметилсульфоназо-ДАЛ, с арсеназо III. Определение содержания ионов бария косвенным фотометрическим методом. Определение сульфатов кинетическим турбидиметрическим методом. Расчёт содержания ионов бария и сульфат-ионов в растворе.
контрольная работа [21,4 K], добавлен 01.06.2015Общая характеристика катионов III аналитической группы катионов. Гидроксиды бария, кальция, стронция. Действие группового реагента (водного раствора серной кислоты). Действие окислителей и восстановителей. Применение солей кальция и бария в медицине.
реферат [52,2 K], добавлен 13.03.2017