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 19.06.2011

  • Титанат 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 20.04.2011

  • Золь-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 26.12.2010

  • Строение 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 13.12.2012

  • Общие 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 20.10.2015

  • Изучение 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 04.03.2011

  • Некоторые 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 09.03.2007

  • Особенности 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 14.02.2010

  • Определение 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 01.06.2015

  • Общая 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

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.