ктр по неделям — 25 рекомендаций на Babyblog.ru

КТР плода по неделям – это копчико-теменной размер. Измерив расстояние от головного конца плода до копчика можно определить срок беременности. Исходя из параметров, определяют срок беременности, потому что у некоторых женщин нарушен менструальный цикл. У женщин с нормальным циклом вовремя УЗИ тоже измеряют эти параметры, чтобы установить срок со дня последних месячных.

КТР проводится сагиттальным сканированием плода, то есть сагиттальная плоскость идет в направлении спереди назад, она разделяет тело на две половины. КРТ проводят до 16 недель.

Ниже приведена таблица параметров КТР по неделям

Срок беременности, недели	Процентильные значения КТР, мм
	5	50	95
10 недель	24	31	38
10 недель 1 день	25	33	41
10 недель 2 дня	26	34	42
10 недель 3 дня	27	35	43
10 недель 4 дня	29	37	45
10 недель 5 дней	31	39	47
10 недель 6 дней	33	41	49
11 недель	34	42	50
11 недель 1 день	35	43	51
11 недель 2 дня	36	44	52
11 недель 3 дня	37	45	54
11 недель 4 дня	38	47	56
11 недель 5 дней	39	48	57
11 недель 6 дней	40	49	58
12 недель	42	51	59
12 недель 1 день	44	53	62
12 недель 2 дня	45	55	65
12 недель 3 дня	47	57	67
12 недель 4 дня	49	59	69
12 недель 5 дней	50	61	72
12 недель 6 дней	51	62	73
13 недель	51	63	75
13 недель 1 день	53	65	77
13 недель 2 дня	54	66	78
13 недель 3 дня	56	68	80
13 недель 4 дня	58	70	82
13 недель 5 дней	59	72	85
13 недель 6 дней	61	74	87
14 недель	63	76	89

2 месяц — (5 — 8 неделя) »

6 неделя. Ваш малыш по размерам словно ПЕРЧИНКА. Рост 2-4 мм.

Ваш малыш. Размер малыша (копчико-теменной размер КТР) достигает 4-5 мм. Ребенок свободно размещен в плодном пузыре и связан с маткой с помощью сформировавшегося в эти дни пупочного канатика. В течение этой недели будущий ребенок напоминает зародыш рыбы — у него есть жабры и хвостик, которые исчезнут в процессе развития.
Организм малютки разработал свою собственную сердечно сосудистую систему — она будет поставлять во все растущие органы важные питательные вещества. На 6-й неделе беременности начинает биться сердце эмбриона. Частота сердцебиения — от 100 до 160 ударов в минуту, что почти в 2 раза выше, чем у взрослого человека.
У ребенка уже формируются рот, нос и уши, происходит развитие зачатков мозга, печени, поджелудочной железы, легких и желудка. Печень начинает производить клетки крови, а мозг — контролировать работу мышц и сердца.

Самочувствие. Ваш организм не справляется со слишком быстрыми гормональными изменениями. Ранний токсикоз набирает обороты: появляется непереносимость некоторых запахов, повышение слюноотделения, тошнота, рвота, потеря аппетита и усталость — типичные признаки того, что внутри Вас растет маленький человечек.
Грудь становится чувствительной к каждому прикосновению, может ощущаться легкое покалывание. Виновником этого является гормональный коктейль из прогестерона, эстрогена и пролактина, который стимулирует Ваши молочные железы, — она готовятся к тому, чтобы через 8 месяцев начать производить молоко. Ареолы вокруг сосков, скорее всего, начнут темнеть.
Шейка матки также меняется в эти дни. Она становится твердой и менее подвижной, чем обычно. Для врачей и акушерок это является одним из первых пальпируемых признаков беременности.

Рекомендации. Для улучшения самочувствия врачи рекомендуют изменить режим питания: есть чаще, до 7 раз в день, но небольшими порциями. Чтобы избежать утренней тошноты, первый завтрак можно устраивать прямо в постели. Прием витаминов для беременных лучше проводить в то время суток, когда проявления токсикоза минимальны. Для того, чтобы восполнить потерю жидкости и солей в случае рвоты, имеет смысл есть сочные фрукты и овощи: арбуз, дыню, хурму, груши, огурцы и помидоры.

Медицинские рекомендации. В период с 6 до 10 недель Вам необходимо посетить врача акушера-гинеколога для того, чтобы встать на учет по ведению беременности. На приеме доктор проведет влагалищное исследование, определит примерный срок беременности, возьмет мазок на микрофлору, определит Ваш индекс массы тела, измерив рост и вес. Также доктор выявит неблагоприятные факторы профессиональной вредности для определения группы риска.

7 неделя. Ваш малыш по размерам словно БЕЛАЯ ФАСОЛЬ. Рост: 5-12 мм. Вес: 0,8 гр.

Ваш малыш. Ваш ребенок растет очень быстро, — в течение 7 недели он вырастает вдвое — с 5 до 12 мм. На руках и ногах появились кисти и ступни – правда, внешне они пока напоминают ласты. Можно различить части лица. Продолжают развиваться оба полушария мозга. Сердце разделено на две камеры и выступает из тела. Некоторые внутренние органы, такие как печень, легкие, почки и внутренние половые органы уже практически сформированы — теперь они будут только расти.

Самочувствие. В этот период начинается перестройка организма, меняется гормональный фон, и признаки беременности становятся более явными. В первые недели беременности постоянная усталость и вялость являются типичными жалобами будущих мам. Очень многим не удается избежать токсикоза, хотя есть и такие счастливицы, которым это состояние неизвестно. Из-за токсикоза и нарушается питание: случается, что кушать совсем не хочется, или наступает период различных гастрономических желаний. Несмотря на эти ощущения и изменения, внешне вряд ли кто-то может заметить Вашу беременность.

Возможны спазмы и даже боль в нижней части живота, так как матка непрерывно растет. По сравнению с состоянием до беременности она стала больше почти в два раза. Увеличиваются объем крови и общий объем жидкости в организме. Это, вместе с увеличением давления матки на мочевой пузырь, приводит к учащению мочеиспускания. Слизь в шейке матки становится густой, образуя так называемую слизистую пробку. Эта пробка создает защитный барьер между внешней средой и «микромиром» эмбриона, а отхождение пробки впоследствии станет одним из предвестников родов.

Рекомендации. Поводом для срочного обращения к врачу должны стать любые, даже легкие, кровотечения или выделения непривычного цвета или объема – они могут свидетельствовать об угрозе выкидыша или нарушениях развития эмбриона.

Употребление алкоголя до 12 недель полностью противопоказано: состояние алкогольного опьянения приводит к легкой гипоксии, что может нарушить сложный процесс закладки важнейших органов ребенка.

Медицинские рекомендации: при постановке на учет заводится две карточки — обменная карта беременной и родильницы, которую будущая мама всегда будет носить с собой и сдаст в роддоме и вторая — карта беременной, которая хранится у акушера-гинеколога, ведущего беременность. Результаты всех обследований, анализов и узи будут заноситься в обе карты.

8 неделя. Ваш малыш по размерам словно ВИНОГРАДИНКА. Рост: 14-20 мм. Вес: 3 гр.

Ваш малыш.  С этой недели ребенок начинает получать питание через пуповину. Несмотря на свои крохотные размеры, он уже выглядит как человек. На УЗИ четко видны его ручки, ножки, голова. Начинает прорисовываться лицо.

Совершенствуются внутренние органы. Сердце становится четырехкамерным, в легких появляются разветвления бронхов, появляются почки. Начинают появляться половые органы: у мальчиков — яички, а у девочек — яичники, в которых генерируются яйцеклетки. Однако, внешне различить мальчика и девочку пока не получится, т. к. половые органы еще сформированы. Бурными темпами совершенствуется нервная система. Малыш начинает активно двигаться.

Самочувствие.  Симптомы беременности, которые появились ранее, в это время становятся заметнее. Уровень гормонов продолжает расти — внешне это проявляется постоянной сменой настроения, плаксивостью,  сонливостью. Вашей психике требуется время, чтобы приспособиться к новому состоянию организма. Гормональные изменения и тошнота способствует плохому настроению: Вы просто должны постараться успокоиться – если раздражены или подавлены, и через некоторое время Вы вновь почувствуете себя счастливой. Такие перепады настроения вполне нормальны в течение следующих нескольких недель. Начиная с 14-й недели беременности это пройдет и Вы сможете  расслабиться и насладиться беременностью.  Сейчас вам как никогда важна поддержка будущего папы, но не забывайте, что и для него сейчас начинается новая жизнь с ребенком и он тоже может быть взволнован.

Рекомендации.  Самой главной проблемой у большинства беременных в это время является токсикоз. Постоянное слюнотечение, отвращение к еде, рвота не дают нормально питаться. С одной стороны, через это проходит большинство женщин, но с другой, если рвота бывает больше 5 раз в день, то это повод для обращения к врачу.

Биохимический анализ крови позволяет оценить состояние внутренних органов женщины и определить, каких микроэлементов не хватает.

Анализ мочи:

1. Общий на сахар — позволяет оценить состояние почек,

2. По Нечипоренко — выявить скрытые воспаления,

3. На сахар — определить уровень глюкозы в крови.

Медицинские рекомендации: при постановке на учет сдаются следующие анализы: Общий анализ мочи, общий анализ крови, группа крови и резус-фактор, биохимические показатели, коагулограмма, ВИЧ, сифилис, гепатиты В и С, краснуха, токсоплазмоз, скрининг гормонов щитовидной железы.

Технические характеристики — Ключ трубный рычажный НИЗ КТР-3 15792

Размер min, мм

20

Размер max, мм

63

Ширина захвата, мм

20,63

Материал

углеродистая сталь

Угол губок, град.

Удлинитель

нет

Измерительная шкала

нет

Количество предметов, шт

1

Габариты, мм

500х80х25

Страна производства

Россия

Родина бренда

Россия

Гарантия

12 месяцев

Для точных работ

да

Диэлектрическое покрытие

нет

Назначение

сантехнический

Календарь беременности: 6 неделя

Ваш ребёнок

В начале этой недели зародыш все еще сохраняет форму буквы С, длина которой (или, научно выражаясь, копчико-теменной размер — КТР) составляет около 1,5 — 2 мм. С каждой стороны зародыша на уровне будущего сердца появляются два бугорка. Это будущие ручки.

Два дня спустя такие же бугорки возникают в хвостовой части зародыша. Это будущие ножки.

Начинается формирование хрящевой ткани, из которой в дальнейшем образуются кости, мышцы и сухожилия. Развитие этих тканей продолжится весь 2-й месяц внутриутробной жизни младенца.

На головном конце нервной трубки образуется утолщение, из которого разовьются головной мозг и черепная коробка. В середине этой недели зародыш имеет зачаток головного мозга и два крошечных пузырька, которые станут затем полушариями мозга.

В нервной трубке происходит дифференциация клеток на нервы и ганглии (нервные узлы).

Кишечная трубка, изогнутая в форме цифры 3, продолжает удлиняться и образует третью кишечную петлю, отходящую в противоположном направлении. Перекладина цифры 3 проникает в пупочный канатик.

Первичная кишечная трубка на самом деле является не только будущим кишечником. В ней образуются зачатки всей пищеварительной, а также выделительной и дыхательной систем. Кишечную трубку можно подразделить на 4 отдела: глоточная часть даст начало глотке и гортани; передняя часть превратится в пищевод и пищеварительные железы; средняя часть трансформируется в тонкий кишечник и часть толстого кишечника; задняя часть будет преобразована в выделительную систему.

Настало время появиться поджелудочной железе.

На этой неделе к внутренней стенке матки прикрепляется плацента (от лат. placenta — «лепешка»). Она еще слишком мала, но будет расти вместе с плодом и к моменту родов будет весить порядка 800 г. От нее отходит пуповина (которая пока представляет собой крошечную присоску), выполняющая связующую роль между плодом и организмом матери. Пуповина дает возможность плоду свободно плавать в амниотической жидкости, заполняющей плодный пузырь.

Амниотическая жидкость в первые недели беременности образуется из амниотической мембраны, а на более поздних сроках ее объем станут пополнять фетальная моча и жидкость, выделяемая легкими плода. На протяжении беременности количество амниотической жидкости — околоплодных вод — постоянно увеличивается. Лишь незадолго до родов ее становится меньше.

Благодаря сосудам пуповины циркулирующие в крови матери кислород и питательные вещества поступают в организм будущего ребенка. В пуповине имеется пупочная вена, по которой к организму плода поступают необходимые для его роста и развития питательные вещества, и две пупочные артерии, которые обеспечивают выведение отходов из плодного пузыря к плаценте, а затем в организм матери, оттуда они выделяются обычным путем.

Удивительное рядом 🙂 В этом возрасте ваш малыш очень похож на…. маленького поросеночка :))) Не верите? Смотрите сами:

человеческий эмбриончик: 31 день	21-дневный эмбрион свиньи

Вы сами

Гормональная активность вашего организма находится на высоте. Идет подготовка организма к предстоящим физиологическим изменениям. Ваше состояние, скорее всего, подобно тому, что вот-вот начнутся месячные. Например, набухает и начинает побаливать грудь, появляется повышенная утомляемость и раздражительность. У вас могут появляться первые недомогания, связанные с беременностью.

С этого срока на УЗИ уже отчетливо определяется сердцебиение будущего малыша.

Самое время посетить женскую консультацию, вне зависимости от вашего самочувствия. Во-первых, матка уже начинает интенсивно расти, и врач даже при обычном осмотре сможет точно определить срок беременности. Во-вторых, он назначит необходимые анализы и даст рекомендации по питанию и приему витаминных препаратов.

Обратите внимание: Начиная с этой недели у некоторых женщин по различным причинам может возникнуть угроза прерывания беременности. Периодические боли внизу живота и в пояснице, чувство давления на прямую кишку, повышенное количество слизи в отделяемом из влагалища должны вас насторожить. При возникновении таких симптомов необходимо лечь в постель и отдохнуть. Если постельный режим и отдых не снимает болей, то надо обратиться к врачу, т. к. это состояние может быть опасно для эмбриона.

В том случае, если у вас появились кровянистые выделения, то ждать ни в коем случае нельзя, надо сразу обращаться в женскую консультацию. Даже при кровянистых выделениях можно избежать выкидыша своевременно назначенным лечением. Если у вас были аборты или выкидыши в предшествующие беременности, то на всякий случай в эти недели следует ограничить физическую нагрузку и в том числе половую близость.

 

3D-УЗИ малышей в 6 недель:

 

УЗИ малышей в 6 недель:

 

Коэффициенты линейного теплового расширения

0000004 9-11 171 Структура плитки 9000 9000 Купроникель, армированный стекловолокном Эпоксидные, литые смолы и компаунды, ненаполненные Фторэтилен () Фторэтилен () медь000000000 металл5 90 5-6

Термопласт ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол)	72-108
ABS-стекловолокно, армированное стекловолокном	31
армированное стекловолокном			Acetal
Ацетали	85-110
Акрил	68-75
Глинозем (оксид алюминия, Al 2 O 3 )	8. 1
Алюминий	21-24
Нитрид алюминия	5,3
Янтарь	50-60
Сурьма свинец (твердый свинец)
Мышьяк	4,7
Бакелит, отбеленный	22
Барий	20,6
Феррит бария							Бериллий	12
Висмут	13 — 13.5
Латунь	18 — 19
Кирпичная кладка	5
Бронза	17,5 — 18
Cadmium	30 Каучук	66-69
Серый чугун	10,8
Целлулоид	100
Ацетат целлюлозы (CA)	130	бутылок
Нитрат целлюлозы (CN)	80-120
Цемент, Портленд	11
Церий	5. 2
Хлорированный полиэфир	80
Хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ)	63-66
Хром	6-7
12
Бетон	13-14
Бетонная конструкция	9,8
Константан	15.2 — 18,8
Медь	16 — 16,7
Медь, бериллий 25	17,8
Корунд, спеченный	6,5
Алмаз (Углерод)	1,1 — 1,3
Дуралюмин	23
Диспрозий	9,9
Эбонит	70
45-65
Эрбий	12.2
Этиленэтилакрилат (EEA)	205
Этиленвинилацетат (EVA)	180
Европий	35
Плавиковый шпат, CaF 2	19,5
Гадолиний	9
Немецкое серебро	18,4
Германий	6. 1
Стекло, твердое	5,9
Стекло, пластина	9,0
Стекло, Pyrex	4,0
Золото
Золото — платина	15,2
Гранит	7,9 — 8,4
Графит чистый (углерод)	4-8
Gunmetal	180004 Gunmetal	180004 198
Гафний	5.9
Твердый сплав K20	6
Hastelloy C	11,3
Гольмий	11,2
Ice, 0 o			C water	11,5 — 12,6
Индий	33
Инвар	1,5
Иридий	6,4
Чугун, литой	10.4-11
Кованое железо	11,3
Железо, чистое	12,0
Каптон	20
Лантан	12,1	Известняк	8
Литий	46
Лютеций	9,9
Macor	9,3
	23000. 8
Магний	25 — 26,9
Магниевый сплав AZ31B	26
Марганец	22
Марганец	9000	18,1 Марганец	18,1	Каменная кладка, кирпич	4,7 — 9,0
Меркурий	61
Слюда	3
Молибден	5
Раствор	7,3 — 13,5
Неодим	9,6
Никель	13,0
Ниобий (Columbium
Нейлон, армированный стекловолокном	23
Нейлон, тип 11, формовочная и экструзионная смесь	100
Нейлон, тип 12, формовочная и экструдированная смесь	80.5
Нейлон, тип 6, литье	85
Нейлон, тип 6/6, формовочная масса	80
Дуб, перпендикулярно волокну	54
Палладий	11,8
Парафин	106-480
Фенольная смола без наполнителей	60-80

005 Фосфорная бронза 4. 7000577 50% Свинец Припой. 36 , параллельно волокну 9000 9000 9000 9000 9000 5. 7

Гипс	17
Пластмассы	40-120
Платина	9
Плутоний
Плутоний	47-54
47-54
Полияллон	92
Полиамид (PA)	110
Полибутилен (PB)	130-139
Поликарбонат (PC)	65-70	армированный стекловолокном поликарбонат
21.5
Полиэстер	124
Полиэстер — армированный стекловолокном	25
Полиэтилен (PE)	108-200
Полиэтилен 9 (PE) — Высокомолекулярный вес 9 (PE) —
Полиэтилентерефталат (ПЭТ)	59,4
Полифенилен	54
Полифенилен — армированный стекловолокном	36
Полипропилен — армированный стекловолокном	32
Полистирол (ПС)	70
Полисульфон (ПСО)	55-60
	Политетрафторэтилен
Полиуретан (PUR), жесткий	57. 6
Поливинилхлорид (ПВХ)	54-110
Поливинилиденфторид (PVDF)	128-140
Фарфор, промышленный	4
Празеодим	6,7
Прометий	11
Кварц плавленый	0,55
Кварц минеральный	8-14								7
Родий	8
Каменная соль	40,4
Каучук твердый	80
Рутений
11,6
Сапфир	5,3
Скандий	10,2
Селен	37
Кремний
Серебро	19 — 19,7
Ситалл	0,15
Сланец	10
Натрий	70
25
Металлические зеркала	19,3
Стеатит	8,5
Сталь	10,8 — 12,5
Сталь нержавеющая
Сталь нержавеющая аустенитная (310)	14,4
Сталь нержавеющая аустенитная (316)	16,0
Сталь нержавеющая ферритная (410)	9,
9,9
Тантал	6,5
Теллур	36,9
Тербий	10,3
Терне	11.6
Таллий	29,9
Торий	12
Тулий	13,3
Олово	20 —
5-8
Вольфрам	4,5
Уран	13,4
Ванадий	8
Воск	2-15
Изделия Wedgwood	8,9
Древесина, перпендикулярно (перпендикулярно) волокнам	30
Дерево, ель	3
Древесина, сосна	5
Иттербий	26,3
Иттрий	10,6

КТР Al6061, AlSi42 и NiP с разными концентрациями фосфора в …

Контекст 1

… быть невыгодным [2]. Для минимизации эффекта биметаллического изгиба был использован алюминиевый материал, армированный частицами кремния с КТР, с содержанием кремния прибл. 42% (AlSi42) покрыто аморфным NiP [7]. Алюминиевый сплав Al6061 широко используется для выполнения требований криогенных ИК-приложений [4, 8]. Этот сплав содержит 0.8–1,2 мас.% Магния и 0,4–0,8 мас.% Кремния в качестве основных легирующих элементов. Из-за поликристалличности Al6061 подходит для достижения значений шероховатости ≤ 5 нм RMS посредством алмазного точения [5]. Для применений в видимом спектральном диапазоне необходима среднеквадратичная шероховатость менее 2 нм. Электролизер NiP с концентрацией фосфора выше 10,5 мас.% Является подходящим материалом покрытия для обработки полировки [6]. Для применений при температурах, отличных от комнатной (RT), биметаллический изгиб является неблагоприятным. Таким образом, термически подобранный алюминиевый материал, содержащий ок. Исследовано 42 мас.% Si. Компаундирование материала происходит в процессе быстрого затвердевания с последующим горячим изостатическим прессованием. С целью сохранения размеров при криогенном использовании полученный алюминий, армированный частицами кремния, необходимо подвергать термической обработке. Значения шероховатости ниже 50 нм RMS достигаются с помощью алмазной токарной обработки, что слишком велико для оптических применений. Для получения значений шероховатости и формы для приложений в видимом спектральном диапазоне также необходим аморфный слой NiP.Этот слой хорошо обрабатывается алмазным точением и позволяет использовать несколько методов полировки, направленных на снижение шероховатости и отклонения формы. Electroless NiP — это сплав, содержащий никель и фосфор. NiP с концентрацией фосфора выше 10,5 мас.% Называют рентгеноаморфным. Его можно обрабатывать алмазным точением со среднеквадратичной шероховатостью менее 2 нм [9]. Возможны несколько методов полировки, направленных на удаление образовавшихся следов поворота, которые приводят к дифракционной картине для видимого спектрального диапазона.Применение компьютерной полировки с помощью инструментов с малой апертурой позволяет получить среднеквадратичную шероховатость менее 1 нм [5]. Магнитореологическая обработка (MRF) NiP позволяет сглаживать и корректировать форму оптической поверхности [10]. Алюминиевые подложки могут быть покрыты NiP с использованием автокаталитической химической технологии при температуре ок. 90 ° С. Электрический ток через электролит не подается, поскольку электроны, необходимые для восстановления адсорбированных ионов никеля на поверхности, встроены в сам электролит. Химический процесс позволяет равномерно распределить слои по всей подложке, в отличие от слоев NiP с гальваническим покрытием.Это выгодно для легких конструкций и отверстий. Из-за благоприятных коррозионных свойств никель-фосфорных алюминиевых зеркал с покрытием NiP обеспечивается высокая коррозионная стойкость [11, 12]. В случае полностью покрытых зеркал результаты позволяют ожидать отсутствия коррозии из-за различных стандартных электродных потенциалов NiP и подложки в случае полностью покрытых зеркал. Концентрация фосфора влияет практически на все свойства сплава, например. твердость, кристалличность и КТР [11, 13].С целью изменения свойств, концентрацией фосфора можно управлять с помощью параметров осаждения используемого электролита [14]. В этом исследовании слои NiP осаждаются с разными значениями pH во время процесса осаждения с целью получения различного химического состава NiP. Результирующая концентрация фосфора в слоях NiP анализируется гравиметрическим методом со стандартным отклонением прибл. 0,1 мас.%. Эта точность позволяет анализировать корреляцию между концентрацией фосфора и КТР NiP.Для надежного моделирования эффекта биметаллического изгиба прямое измерение КТР, зависящего от температуры, является сложной задачей. Показанные диаграммы КТР были получены с использованием дилатометра со стержневым толкателем DIL402 C фирмы NETZSCH. Печь с жидким азотом позволяет проводить анализ КТР при температуре от -185 ° C до 100 ° C. Для КТР-анализов алюминиевых материалов были приготовлены цилиндрические образцы диаметром 6 мм и длиной 12 мм. Цилиндрические образцы NiP с идентичной геометрией не подлежат изготовлению.Поэтому листы NiP толщиной более 100 мкм без каких-либо остатков бывшего материала подложки были вырезаны пс-лазером до длины 12 мм и ширины 6 мм. Впоследствии передние грани были отполированы, чтобы сгладить и сделать их параллельными. Толкатель толкает образец с постоянной силой 30 сН к диску из плавленого кварца (рис. 1). Листы NiP толщиной более 100 мкм позволяют устанавливать NiP без изгиба за счет толкателя. Термометр сопротивления анализирует температуру образца.Чтобы улучшить теплопередачу между образцом и печью, анализы проводились в атмосфере гелия. Перед анализом КТР дилатометр был откалиброван эталоном из плавленого кварца длиной 12 мм. Образцы анализировали при температурах от -185 ° C до 100 ° C. Использовались скорости нагрева / охлаждения 1 К / мин. На рисунке 2 показано, что повышение температуры приводит к увеличению КТР всех материалов. Воспроизводимость представленных анализов CTE -6-1 составляет ± 0,15 × 10 К. Наклоны различаются из-за разных потенциалов Леннарда-Джонса.Между -185 ° C и 20 ° C средний КТР Al6061 составляет 21,3 × 10 К. Более высокая концентрация Si в AlSi42 снижает КТР алюминиевого материала по сравнению с Al6061. Среднее значение КТР AlSi42 в диапазоне температур -6-1 от -185 ° C до 20 ° C составляет 12,2 × 10 К. Химические сплавы NiP с концентрацией фосфора 10,9 мас.% (NiP10.9) -6-1-6-1 и 13,0 мас.% (NiP13.0) показывают среднее значение КТР 12,6 × 10 К и 12,4 × 10 К, соответственно. КТР NiP, полученного химическим способом, можно изменять в процессе осаждения.Более высокое значение pH приводит к более низкой концентрации фосфора -6-1 и, таким образом, к более высокому CTE. Регулировка КТР NiP может быть меньше 0,5 × 10 К. Это позволяет покрывать материал подложки хорошо известным КТР с помощью NiP с определенной концентрацией фосфора. Для интерферометрического анализа биметаллического изгиба изготавливаются алюминиевые зеркала с покрытием NiP диаметром 50 мм и высотой 10 мм. Диаметр оптической поверхности уменьшен до 48 мм за счет фаски. Al6061 и AlSi42 необходимо подвергать термической обработке, чтобы избежать пластических деформаций из-за криогенного использования во время интерферометрических анализов на LN 2.Термостабилизированные алюминиевые материалы были сверхточно обточены с помощью алмазного точения и полностью покрыты химическим способом NiP с концентрацией фосфора выше 10,5 мас.%. Для анализа влияния толщины слоя на биметаллический изгиб зеркала были покрыты NiP разной толщины. Более подробно, «Al6061 + 100 мкм NiP» и «AlSi42 + 100 мкм NiP» показывают слои NiP толщиной 100 мкм, «Al6061 + 60 мкм NiP» — толщиной 60 мкм. После нанесения покрытия оптическую поверхность зеркала обрабатывают второй раз алмазным точением.Таким образом, толщина слоя на оптической поверхности на 10 мкм меньше, чем толщина на боковой поверхности и задней стороне. Для анализа методом конечных элементов (МКЭ) эффекта биметаллического изгиба, обусловленного анализируемым КТР материала подложки и NiP, использовался ANSYS Classic Multiphysics 15.0. Моделировалась модель с геометрией и толщиной слоя, равной зеркалам образца. Отклонение формы оптической поверхности произошло из-за охлаждения зеркала от RT до LN 2. Центральная точка оптической поверхности (r = 0 мм) зафиксирована, что позволяет эффективно оценивать усадку оптической поверхности в отношении фактических отклонений формы, не предотвращая усадку всей модели в результате охлаждения до LN 2.На рисунке 3 показано отклонение формы оптической поверхности на LN. Результирующая деформация формы вращательно-симметрична из-за геометрии анализируемой модели. Деформация вызвана NiP на боковой поверхности и разной толщиной слоев на передней и задней сторонах. Al6061 + 100 мкм NiP приводит к максимальной биметаллической деформации 1,6 мкм PV. NiP толщиной 60 мкм демонстрирует уменьшенное отклонение формы на 1,3 мкм PV. Термическое согласование AlSi42 с покрытием 100 мкм показывает минимальную биметаллическую деформацию 0.05 мкм PV. Биметаллический изгиб зеркал, изготовленных из различных комбинаций материалов, обнаруживается с точки зрения возможности в соответствующих интерферометрических исследованиях. Баня-криостат, охлаждаемая жидким азотом, предназначена для оптических измерений в криогенных условиях. Температурная стабильность <0,1 К может быть достигнута в течение разумного времени. Отклонение формы зеркал измеряется интерферометром FISBA μPhase 2 HR Digital Compact Interferometer через переднее окно из плавленого кварца с использованием длины волны 632 мм.8 нм. Система оконных ставен позволяет проводить измерения без влияния самого окна. Зеркала размещаются на V-образной канавке, что исключает нежелательные монтажные эффекты. Используя реализованную установку, зеркала из Al6061 без NiP не демонстрируют ни упругих, ни пластических изменений формы на LN 2 с учетом отклонения формы при RT. Примечательно, что влияние окна на результаты на LN 2 трудно определить точно. В таблице 1 представлены результаты интерферометрии алюминиевых зеркал с различными слоями NiP.Значения RMS считаются более надежными. Некоторые искусственные эффекты существенно влияют на значения PV. Синтетические карты полос показаны в таблице 1. Каждое зеркало снова анализируется при RT, LN 2 и RT. Результаты обоих измерений при комнатной температуре указывают на возможные пластические изменения формы зеркал из-за криогенной обработки. Повторный нагрев зеркал до комнатной температуры приводит к таким же отклонениям формы, что и перед криогенным анализом. Таким образом, все зеркала демонстрируют только упругие изменения формы из-за криогенности…

Калькулятор теплового расширения — Хорошие калькуляторы

Этот калькулятор теплового расширения может использоваться для расчета линейного теплового расширения любого материала для определенной начальной длины и изменения температуры.

Инструкции:

1. Выберите единицы измерения (британские или метрические)
2. Выберите материал или вручную введите коэффициент линейного теплового расширения
3. Введите исходную (начальную) длину материала и введите изменение температуры
4. Нажав на кнопка «Рассчитать» предоставит изменение длины

* N. B. Используемые коэффициенты теплового расширения сильно зависят от начальных температур и могут претерпевать значительные изменения. Большинство представленных значений относятся к температуре 77 ° F (25 ° C).

Что такое тепловое расширение?

Термическое расширение относится к способу, которым любое данное вещество (газ, жидкость или твердое тело) будет претерпевать изменения формы (объема, площади или длины) при изменении температуры. Тепловое расширение вызывается расширением или сжатием частиц в определенных веществах в зависимости от температуры.

Существует три формы теплового расширения:

1. Линейное тепловое расширение
2. Площадь теплового расширения
3. Объемное тепловое расширение

Линейное тепловое расширение

Мы ясно видим, что длина объекта зависит от температуры. Если что-то нагреть или охладить, длина изменится пропорционально исходной длине и изменению температуры.

ΔL = α × L × ΔT

с:

ΔL — изменение длины объекта (дюйм, м)

α — коэффициент линейного расширения (1 / ° F, 1 / ° C)

L — исходная длина объекта (дюймы, м)

ΔT — изменение температуры (° F, ° C).

Коэффициент линейного теплового расширения (КТР) зависит от материала, из которого изготовлен объект. Как правило, линейное тепловое расширение наиболее применимо к твердым телам. В CTE используются взаимные единицы измерения температуры (K ^-1 , ° F ^-1 , ° C ^-1 и т. Д.), Представляющие изменение длины на градус на единицу длины, например дюйм / дюйм / ° F. или мм / мм / ° C. В таблице внизу страницы перечислены коэффициенты пересчета.

Когда мы нагреваем или охлаждаем объект, который не имеет свободы расширения или сжатия (т.е., он закреплен с обоих концов), термическое напряжение может быть достаточно сильным, чтобы вызвать повреждение. Отверстия будут расширяться или сужаться, как и окружающий их материал.

Тепловое расширение может создать серьезные проблемы для проектировщиков в определенных областях, например, при строительстве космических кораблей, самолетов, зданий или мостов, но оно может иметь положительное применение.

Пример: Рассчитайте изменение длины бронзового стержня (L = 5 м, α = 18 × 10 ^-6 / ° C), если температура повысится с 25 ° C до 75 ° C.

Решение: изменения длины, предусмотренные приведенной выше формулой:

ΔL = 18 × 10 ^-6 / ° C × 5 × (75 ° C — 25 ° C)

ΔL = 0,0045 м.

сообщить об этом объявлении004 / K 1

Коэффициенты пересчета
Преобразовать из	Преобразовать в	Умножить на
10 -6 / K	10 ° -6 0,50
10 -6 / ° F	10 -6 / K	1.8
10 -6 / ° F	10 -6 / ° C	1,8
10 -6 / ° R	10 -6 / K
10 -6 / ° C	10 -6 / ° F	0,55556
10 -6 / ° C	10 -6
частей на миллион / ° C	10 -6 / K	1
(мкм / м) / ° C	10 -6 / K	1
м) / ° F	10 -6 / K	1

Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE): формула и значения

Что происходит при нагревании материала?

Под воздействием повышения температуры любой материал расширится. Это может привести к значительным изменениям размеров, короблению детали или внутреннему напряжению.

Коэффициент линейного теплового расширения (CLTE, часто обозначаемый как «α») — это свойство материала, которое характеризует способность пластика расширяться под действием повышения температуры. Он сообщает вам, насколько разработанная деталь сохранит стабильность размеров при колебаниях температуры.

Линейный коэффициент ‘CLTE или α’ для пластмассовых и полимерных материалов рассчитывается как:

α = ΔL / (L ₀ * ΔT)

Где:

• α — коэффициент линейного теплового расширения на градус Цельсия
• ΔL — изменение длины испытуемого образца из-за нагрева или охлаждения
• L ₀ — исходная длина образца при комнатной температуре
• ΔT — изменение температуры, ° C, во время испытания

Следовательно, α получается делением линейного расширения на единицу длины на изменение температуры. При сообщении среднего коэффициента теплового расширения необходимо указать диапазоны температур.

Области применения включают:

Разница в тепловом расширении приводит к возникновению внутренних напряжений и концентраций напряжений в полимере, что приводит к преждевременному выходу из строя. Следовательно, CLTE важен для экономики производства, а также для качества и функционирования продуктов .

• Требуется для целей проектирования. Термическое расширение часто используется для прогнозирования усадки деталей, изготовленных литьем под давлением… »Узнайте 3 основные причины, позволяющие эффективно избегать сбоев качества пластика
• Помогает определять размерные характеристики конструкций при изменении температуры
• Он также определяет термические напряжения, которые могут возникнуть и вызвать разрушение твердого артефакта, состоящего из различных материалов, когда он подвергается резкому изменению температуры (специально для прогнозирования эффективного связывания материала или при использовании пластика с металлами)

Узнайте больше о линейном коэффициенте теплового расширения:

»Основные методы, используемые для измерения КТР, линейный
» Факторы, влияющие на измерения коэффициента теплового расширения
»КТР, линейные значения нескольких пластмасс

Как измерить коэффициент линейного теплового расширения ?

Наиболее широко используемыми стандартами для измерения коэффициента линейного теплового расширения пластмасс ( термопластов и термореактивных материалов , наполненных или ненаполненных, в виде листов или формованных деталей) являются ASTM D696, ASTM E831, ASTM E228 и ISO 11359.

Основные методы, используемые для измерения КТР:

(конечно, существуют и другие методы, но они здесь не обсуждаются) .

Техника дилатометрии

Это широко используемый метод, при котором образец нагревается в печи, а смещение концов образца передается на датчик с помощью толкателя. Толкатели могут быть из кварцевого стекла, оксида алюминия высокой чистоты или изотропного графита.

ASTM D696 — Этот метод испытаний охватывает определение коэффициента линейного теплового расширения для пластмассовых материалов, имеющих коэффициенты расширения более 1 мкм / (м.° C) с помощью дилатометра из стекловидного кремнезема. Природа большинства пластиков и конструкция дилатометра делают от -30 до + 30 ° C (от -22 ° F до + 86 ° F) удобным температурным диапазоном для измерения линейного теплового расширения пластмасс. Этот диапазон охватывает температуры, при которых чаще всего используются пластмассы.

ASTM E228 — Этот метод испытаний должен использоваться для температур, отличных от −30 ° C до 30 ° C, для определения линейного теплового расширения твердых материалов с помощью дилатометра с толкателем

Дилатометр для измерения теплового расширения
(Источник: Linseis)

Термомеханический анализ (ТМА)

Измерения выполняются с помощью термомеханического анализатора, состоящего из держателя образца и зонда, который передает изменения длины на преобразователь, который преобразует движения зонда в электрический сигнал.

ASTM E831 (и ISO 11359-2) — Эти методы применимы к твердым материалам, которые демонстрируют достаточную жесткость в диапазоне температур испытания. Нижний предел CTE для этого метода составляет 5 × 10 ^-6 / K (2,8 × 10 ^-6 / ° F), но его можно использовать при более низких или отрицательных уровнях расширения с пониженной точностью и точностью. Применимо к диапазону температур от -120 до 900 ° C. Температурный диапазон может быть расширен в зависимости от используемых приборов и калибровочных материалов.

Интерферометрия

При использовании методов оптической интерференции смещение концов образца измеряется числом длин волн монохроматического света. Точность значительно выше, чем при дилатометрии, но поскольку метод основан на оптическом отражении поверхности образца, интерферометрия не используется намного выше 700 ° C (1290 ° F).

ASTM E289 обеспечивает стандартный метод линейного теплового расширения твердых твердых тел с интерферометрией, применимый в диапазоне от –150 до 700 ° C (от –240 до 1290 ° F). Он больше применим к материалам с низким или отрицательным КТР в диапазоне <5 × 10 ^-6 / K (2,8 × 10 ^-6 / ° F) или где только ограниченная длина толщины другого более высокого коэффициента расширения. материалы доступны.

Факторы, влияющие на измерения коэффициента теплового расширения пластмасс

1. Волокна и другие наполнители значительно снижают тепловое расширение. Степень анизотропии наполнителя и его ориентация оказывают большое влияние на линейный коэффициент теплового расширения


2. Вт.При повышении температуры величина КТР увеличивается с повышением температуры


3. Молекулярная ориентация также влияет на тепловое расширение пластмасс. На тепловое расширение часто влияет время охлаждения во время обработки. Это особенно верно для полукристаллических полимеров , процесс кристаллизации которых требует времени

Найдите коммерческие марки, соответствующие вашим целевым механическим свойствам, с помощью фильтра « Property Search — CTE, Linear » в базе данных Omnexus Plastics:

Линейный коэффициент значений теплового расширения некоторых пластмасс

Коэффициент линейного теплового расширения (или линейный коэффициент теплового расширения) находится между (в диапазоне рабочих температур для каждого случая):

• Ca. 0,6 x 10 ^-4 до 2,3 x 10 ^-4 K ^-1 для большинства термопластов
• ок. 0,2 x 10 ^-4 до 0,6 x 10 ^-4 K ^-1 для термореактивных материалов

Щелкните, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C | E-M | PA-PC | PE-PL | ПМ-ПП | PS-X

Название полимера	Мин. Значение (10 -5 / ° C)	Макс.значение (10 -5 / ° C)
ABS — Акрилонитрилбутадиенстирол	7.00	15.00
ABS огнестойкий	6,00	9.00
ABS High Heat	6,00	10,00
АБС ударопрочный	6,00	13.00
Смесь АБС / ПК — Смесь акрилонитрилбутадиенстирола / поликарбоната	4,00	5,00
Смесь АБС / ПК, 20% стекловолокна	1,80	2. 00
ABS / PC огнестойкий	3,00	4,00
ASA — Акрилонитрилстиролакрилат	6,00	11.00
Смесь ASA / PC — смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поликарбоната	7,00	9.00
ASA / PC огнестойкий	7,00	8,00
Смесь ASA / ПВХ — смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поливинилхлорида	0.00	9.00
CA — Ацетат целлюлозы	8,00	18.00
CAB — бутират ацетата целлюлозы	10,00	17.00
Диацетат целлюлозы — перламутровые пленки	2,15	2,15
Глянцевая пленка из диацетата целлюлозы	2,15	2,15
Пленки из диацетата целлюлозы с защитной оболочкой	1.00	1,50
Пленка диацетат-матовая целлюлоза	2,15	2,15
Диацетат целлюлозы — пленка для заплаты окон (пищевая)	2,15	2,15
Металлизированная пленка из диацетата целлюлозы-Clareflect	1,50	1,50
Диацетат целлюлозы — огнестойкая пленка	0,64	0,64
Пленка с высоким скольжением из диацетата целлюлозы	2. 15	2,15
Пленка с высоким скольжением из диацетата целлюлозы	2,15	2,15
CP — пропионат целлюлозы	10,00	17.00
COC — Циклический олефиновый сополимер	6,00	7,00
ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид	6,00	8,00
ECTFE	6,00	9.00
EVA — этиленвинилацетат	16.00	20,00
FEP — фторированный этиленпропилен	8,00	10,00
HDPE — полиэтилен высокой плотности	6,00	11.00
HIPS — ударопрочный полистирол	5,00	20,00
HIPS огнестойкий V0	5,00	15.00
Иономер (сополимер этилена и метилакрилата)	10.00	17. 00
LCP — Жидкокристаллический полимер	0,30	7,00
LCP, армированный углеродным волокном	0,10	6,00
LCP армированный стекловолокном	0,10	6,00
LCP Минеральное наполнение	0,90	8,00
LDPE — полиэтилен низкой плотности	10,00	20,00
MABS (прозрачный акрилонитрилбутадиенстирол)	8.00	11.00
PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном	3,00	15.00
PA 11, токопроводящий	9.00	15.00
PA 11, гибкий	9.00	15.00
PA 11, жесткий	9.00	15.00
PA 12 (Полиамид 12), проводящий	9.00	15.00
PA 12, армированный волокном	9. 00	15.00
PA 12, гибкий	9.00	15.00
PA 12, стеклонаполненный	9.00	15.00
PA 12, жесткий	9.00	15.00
PA 46, 30% стекловолокно	2,00	2,00
PA 6 — Полиамид 6	5,00	12.00
PA 6-10 — Полиамид 6-10	6.00	10,00
PA 66 — Полиамид 6-6	5,00	14.00
PA 66, 30% стекловолокно	2,00	3,00
PA 66, 30% Минеральное наполнение	4,00	5,00
PA 66, ударно-модифицированная, 15-30% стекловолокна	2,00	3,00
PA 66, модифицированный удар	5,00	14.00
PAI — Полиамид-имид	3,00	4,00
PAI, 30% стекловолокно	1,00	2,00
PAI, низкое трение	2,00	3,00
PAN — Полиакрилонитрил	6,00	7,00
PAR — Полиарилат	5,00	8,00
PARA (Полиариламид), 30-60% стекловолокна	1. 40	1,80
PBT — полибутилентерефталат	6,00	10,00
PBT, 30% стекловолокно	2,00	5,00
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно	2,00	4,00
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое	2,00	4,00
ПК — Поликарбонат, жаростойкий	7.00	9.00
PCL — поликапролактон	16.00	17.00
PCTFE — Полимонохлортрифторэтилен	4,00	7,00
PE — Полиэтилен 30% стекловолокно	5,00	5,00
PEEK — Полиэфирэфиркетон	4,70	10,80
PEEK, армированный 30% углеродным волокном	1.50	1,50
PEEK, армированный стекловолокном, 30%	1,50	2. 20
PEI — Полиэфиримид	5,00	6,00
PEI, 30% армированный стекловолокном	2,00	2,00
PEI, с минеральным наполнителем	2,00	5,00
PEKK (полиэфиркетонекетон), с низкой степенью кристалличности	77.00	77,00
PESU — Полиэфирсульфон	5,00	6,00
PESU 10-30% стекловолокно	2,00	3,00
ПЭТ — полиэтилентерефталат	6,00	8,00
ПЭТ, 30% армированный стекловолокном	2,00	5,00
ПЭТ, армированный стекловолокном на 30/35%, модифицированный при ударе	1.50	2,00
ПЭТГ — полиэтилентерефталат гликоль	8,00	8,00
PFA — перфторалкокси	8,00	12. 00
PI — Полиимид	5,50	5,50
PLA — полилактид	8,50	8,50
PMMA — Полиметилметакрилат / акрил	5,00	9.00
PMMA (акрил) High Heat	4.00	9.00
ПММА (акрил) ударно-модифицированный	5,00	9.00
ПОМ — Полиоксиметилен (Ацеталь)	10,00	15.00
ПОМ (Ацеталь) с модифицированным ударным воздействием	12.00	13.00
ПОМ (Ацеталь) с низким коэффициентом трения	10,00	12.00
ПОМ (Ацеталь) Минеральное наполнение	8,00	9.00
PP — полипропилен 10-20% стекловолокно	4,00	7,00
ПП, 10-40% минерального наполнителя	3,00	6,00
ПП, с наполнителем 10-40% талька	4,00	8,00
PP, 30-40% армированный стекловолокном	2,00	3,00
Сополимер PP (полипропилен)	7,00	17. 00
PP (полипропилен) гомополимер	6.00	17.00
ПП, модифицированный при ударе	7,00	17.00
PPA — полифталамид	5,40	5,40
PPA, 30% минеральное наполнение	7,10	7.20
PPA, 33% армированный стекловолокном	1,00	1,20
PPA, усиленный стекловолокном на 33% — High Flow	0,90	1.10
PPA, армированный стекловолокном 45%	0,73	0,75
PPE — Полифениленовый эфир	3,00	7,00
СИЗ, 30% армированные стекловолокном	1,50	2,50
СИЗ, огнестойкий	3,00	7,00
СИЗ, модифицированные при ударе	4,00	8,00
СИЗ с минеральным наполнителем	2. 00	5,00
PPS — полифениленсульфид	3,00	5,00
PPS, армированный стекловолокном на 20-30%	1,00	4,00
PPS, армированный 40% стекловолокном	1,00	3,00
PPS, проводящий	1,00	9.00
PPS, стекловолокно и минеральное наполнение	1,00	2.00
ПС (полистирол) 30% стекловолокно	3,50	3,50
ПС (полистирол) Кристалл	5,00	8,00
PS, высокая температура	6,00	8,00
PSU — полисульфон	5,00	6,00
Блок питания, 30% армированный стекловолокном	2,00	3,00
PSU Минеральное наполнение	3.00	4,00
PTFE — политетрафторэтилен	7,00	20,00
ПТФЭ, армированный стекловолокном на 25%	7,00	10,00
ПВХ (поливинилхлорид), армированный 20% стекловолокном	2,00	4,00
ПВХ, пластифицированный	5,00	20,00
ПВХ, пластифицированный наполнитель	7. 00	25,00
ПВХ жесткий	5,00	18.00
ПВДХ — поливинилиденхлорид	10,00	20,00
PVDF — поливинилиденфторид	8,00	15.00
SAN — Стиролакрилонитрил	6,00	8,00
SAN, армированный стекловолокном на 20%	2,00	4.00
SMA — малеиновый ангидрид стирола	7,00	8,00
SMA, армированный стекловолокном на 20%	2,00	4,00
SMA, огнестойкий V0	2,00	6,00
SRP — Самоупрочняющийся полифенилен	3,00	3,00
UHMWPE — сверхвысокомолекулярный полиэтилен	13.00	20,00
XLPE — сшитый полиэтилен	10,00	10,00

Коммерчески доступные марки полимеров с низким CLTE

Легкие, прочные и устойчивые объемные конструкционные материалы на основе целлюлозных нановолокон с низким коэффициентом теплового расширения

Abstract

Устойчивые конструкционные материалы с легким весом, высокой термостабильностью и превосходными механическими свойствами жизненно важны для инженерного применения, но внутренний конфликт между некоторыми свойствами материала (например,g. , прочность и ударная вязкость) затрудняет одновременное достижение этих показателей производительности в широких условиях эксплуатации. Здесь мы сообщаем о надежной и осуществимой стратегии по переработке целлюлозного нановолокна (CNF) в высокоэффективный устойчивый объемный конструкционный материал с низкой плотностью, превосходной прочностью и ударной вязкостью, а также отличной термической стабильностью размеров. Полученная пластина из целлюлозных нановолокон (CNFP) имеет высокую удельную прочность [~ 198 МПа / (Mg м ^-3 )], высокую удельную ударную вязкость [~ 67 кДж м ^-2 / (Mg м ^-3 )] и низкий коэффициент теплового расширения (<5 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ), что демонстрирует отличные и превосходные свойства по сравнению с типичными полимерами, металлами и керамикой, что делает его недорогим, высокопроизводительным и экологически чистым — удобная альтернатива для инженерных требований, особенно для аэрокосмических приложений.

ВВЕДЕНИЕ

С самого начала существования человечества материалы были фундаментальными для развития общества. Во всех видах материалов наиболее широко используются конструкционные материалы, такие как металлы, керамика и полимеры ( 1 ). В последние годы все больший интерес вызывает разработка конструкционных материалов с высокими характеристиками, обладающими одновременно взаимоисключающими свойствами (например, прочностью и ударной вязкостью), особенно на основе наноразмерных строительных блоков ( 2 — 8 ).Когда эти наноразмерные строительные блоки собираются в материалы макроуровня, многие необычные наноразмерные свойства могут быть масштабированы до макроскопического уровня, и появляются новые макроскопические свойства, которые можно приписать сборке отдельных единиц. В частности, очень важно и остается огромной проблемой создание высокоэффективных, полностью экологичных объемных конструкционных материалов из возобновляемых и устойчивых наноразмерных строительных блоков ( 9 — 15 ).

Нановолокно целлюлозы (CNF), которое может быть получено из растений или продуцировано бактериями, является одним из самых богатых экологически чистых ресурсов на Земле ( 16 , 17 ). Многие привлекательные свойства CNF, включая низкую плотность, низкий коэффициент теплового расширения, высокую прочность, высокую жесткость и легко модифицируемую поверхность, делают CNF идеальным строительным блоком наноразмеров для создания макроскопических материалов с высокими характеристиками. Несмотря на то, что были предприняты различные попытки масштабировать эти необычные наноразмерные свойства УНВ до макроскопического уровня, до сих пор только макроволокна и пленки можно было получить с помощью различных стратегий. Например, макроволокно было получено из древесного CNF путем организации потока с модулем Юнга 86 ГПа и пределом прочности на разрыв 1.57 ГПа, что превышает любые известные природные или синтетические биополимеры ( 18 ). Макроволокно с высокими характеристиками было также получено путем мокрого вытягивания и мокрого скручивания сверхдлинных бактериальных CNF ( 19 ). Кроме того, пленки, состоящие из CNF с высокой прочностью, высокой прозрачностью и низким коэффициентом теплового расширения, были разработаны и используются во многих областях, таких как электронные устройства и гибкий дисплей ( 20 — 24 ). Однако остаются проблемы с масштабированием этих необычных наноразмерных свойств УНВ на трехмерные объемные структурные материалы.Если удастся создать устойчивые высокопроизводительные объемные конструкционные материалы, это, безусловно, будет способствовать развитию CNF, расширять области ее применения и обеспечивать больший выбор материалов при инженерном проектировании.

Здесь мы сообщаем о надежной и осуществимой стратегии переработки УНВ в высокопроизводительный объемный конструкционный материал с низкой плотностью, выдающейся прочностью и ударной вязкостью, а также высокой термической стабильностью размеров. Полученная плита CNF (CNFP) имеет высокую удельную прочность [~ 198 МПа / (Mg м ^-3 )], высокую удельную ударную вязкость [~ 67 кДж м ^-2 / (Mg м ^-3 )], и низкий коэффициент теплового расширения (<5 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ), который демонстрирует отличные и превосходные свойства по сравнению с типичными полимерами, металлами и керамикой, что делает его недорогим, высокопроизводительным и экологически безопасным. дружественная альтернатива для инженерных требований, особенно в качестве материалов для космических кораблей.Кроме того, CNFP также демонстрирует хорошую работоспособность при экстремальных температурах или быстром тепловом ударе и обладает высокими характеристиками поглощения энергии, а его массовое производство может быть достигнуто в больших масштабах при низких затратах.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Изготовление и характеристика материалов

На рисунке 1 показана схема нашего восходящего подхода к прессованию многослойных предварительно обработанных гидрогелей CNF в высокоэффективные CNFP. Гидрогели CNF с прочной трехмерной сеткой из нановолокон получают из глюкозы путем биосинтеза, а затем обрабатывают другим раствором полимера или модификацией поверхности перед горячим прессованием (рис.1, от А до В). CNFP, полученные из необработанных, обработанных поливиниловым спиртом (PVA) и обработанных раствором кремниевой кислоты бактериальных гидрогелей CNF и поверхностно-окисленных бактериальных гидрогелей CNF, обработанных полиакриловой кислотой (PAA), обозначены как CNFP-0, CNFP-1, CNFP- 2 и CNFP-3 соответственно (таблица S1).

Рис. 1 Изготовление и анализ структуры CNFP.

( A ) Гидрогель CNF может быть получен путем биосинтеза. ( B ) Гидрогель CNF и его прочная трехмерная сеть из нановолокон.( C ) Многочисленные слои обработанных гидрогелей CNF прессуются при 80 ° C для изготовления CNFP. ( D ) Схематический чертеж CNFP. ( E ) Многослойная структура CNFP. ( F ) Надежная трехмерная однослойная сеть из нановолокна в CNFP. ( G ) Молекулярные цепи целлюлозы прочно связаны водородными связями и открывают множество групп –ОН на поверхности CNF для образования межволоконных водородных связей. ( H ) Фотография крупногабаритного CNFP объемом 320 мм на 220 мм на 27 мм.( I ) Детали из CNFP различной формы, изготовленные на фрезерном станке. Масштабная линейка 1 см (I). (Фотография предоставлена: Zi-Meng Han, факультет химии, Университет науки и технологий Китая, Хэфэй 230026, Китай. )

Наш метод позволяет достичь крупномасштабного приготовления непосредственно с помощью более крупного прессового оборудования. Был изготовлен крупногабаритный CNFP объемом 320 мм на 220 мм на 27 мм и весом 2560 г (рис. 1H). Поскольку гидрогель бактериальной целлюлозы является промышленным продуктом и его рыночная цена ниже 0 долларов.01 за килограмм, CNFP можно приготовить по низкой цене, которая ниже, чем у многих типичных конструкционных материалов (таблицы S2 и S3). Кроме того, CNFP можно переработать в желаемую форму и размер; например, на фрезерном станке были получены детали различной формы, что показывает его хорошую обрабатываемость (рис. 1I).

Изображения, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), выявляют многослойную структуру CNFP, причем каждый слой составляет около 20 мкм, что определяется толщиной гидрогелей CNF (рис.2А). Внутри слоя находятся уплотненные и надежные трехмерные сети из нановолокон (рис. 2, B и C и рис. S1, G — I). Многочисленные УНВ переплетены друг с другом и объединены прочными водородными связями. Повреждение поверхности раздела CNFP под внешней нагрузкой показывает большое количество связанных CNF, демонстрируя плотно связанные водородными связями соседние слои в CNFP (рис. 2, D — F, и рис. S1, A — F).

Рис. 2 Структурная характеристика CNFP.

( A ) СЭМ-изображение отмеченной области на вставке фотографии, ясно демонстрирующее многослойную структуру, где каждый слой составляет около 20 мкм.На вставке — фотография CNFP. ( B ) Увеличенное СЭМ-изображение слоя CNFP, показывающее микроскопическую слоистую структуру CNF. ( C ) СЭМ-изображение отмеченной области на вставке фотографии, показывающее надежную трехмерную сеть из нановолокон. Многочисленные УНВ переплетены друг с другом и объединены прочной водородной связью. На вставке — фотография CNFP. ( D ) Профиль разрушенного CNFP-0, показывающий скольжение между слоями примерно 20 мкм. ( E ) Многочисленные CNF переплетаются друг с другом и объединяются между слоями [увеличенная микрофотография отмеченной области на (D)].( F ) СЭМ-изображение наклонного сечения CNFP. Между разными слоями большое количество УНВ вытягивается из слоя и переплетается друг с другом. (Фото предоставлено Хуай-Бинь Янгом, факультет химии Китайского университета науки и технологий, Хэфэй 230026, Китай.)

Термические и механические свойства

Благодаря этой стратегии многие замечательные наноразмерные свойства CNF могут быть успешно масштабированы до макроуровень на CNFP, включая низкий коэффициент теплового расширения и высокую прочность.Низкий коэффициент теплового расширения — жизненно важная особенность материалов во многих областях применения, особенно в аэрокосмической сфере. От -120 ° до 150 ° C средние коэффициенты теплового расширения CNFP ниже, чем 5 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ (параллельно слою) и 7 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ( перпендикулярно слою), соответственно, что близко к керамическим материалам и намного ниже, чем у типичных полимеров и металлов (рис. 3A и рис. S2).Между тем, превосходные механические свойства CNF также успешно масштабируются до макроуровня на CNFP (фиг. 3B; см. Также фиг. S3-S6). При низкой плотности ~ 1,35 г / см ^-3 предел прочности на изгиб и модуль упругости CNFP могут составлять до ~ 269 МПа и ~ 17 ГПа, соответственно (рис. 3B). Организация CNFs также обеспечивает другие интригующие макроскопические свойства. Испытание на ударную вязкость по Шарпи для CNFP с надрезом дает ударную вязкость 87,6 ± 4,3 кДж · м ⁻² , что намного выше, чем у типичных пластиков (рис.3С). Более того, он не показывает видимых изменений при 200 ° C, что указывает на то, что термостабильность CNFP намного лучше, чем у других широко используемых материалов на основе полимеров (рис. 3, E и F, и рис. S7). После 10-кратного быстрого теплового удара между двумя экстремальными температурными условиями (-196 ° и 120 ° C) CNFP по-прежнему сохраняет аналогичные механические характеристики (рис. 3, G и H). Примечательно, что при 120 ° и -50 ° C прочность на изгиб CNFP существенно не меняется (рис. 3D), что жизненно важно для практического применения в экстремальных условиях.Кроме того, после того, как он был подвергнут воздействию относительной влажности 95% в течение 60 часов, толщина и прочность на изгиб CNFP изменяются незначительно, показывая хорошую стабильность при воздействии влаги (рис. S8).

Рис. 3 Превосходные термические и механические свойства CNFP.

( A ) Тепловое расширение CNFP (параллельно слою), полиамида (PA), сплава Al (7075 Al) и Al ₂ O ₃ . ( B ) Сравнение прочности на изгиб и жесткости различных типов CNFP.( C ) Сравнение ударной вязкости по Шарпи CNFP-0 с другими широко используемыми материалами на основе полимеров. ( D ) Кривые деформации при изгибе CNFP-0 при различных температурах. ( E и F ) Сравнение CNFP-0 с другими широко используемыми материалами на основе полимеров при (E) 30 ° C и (F) 200 ° C. ( G ) Схема быстрого термического удара в 10 раз. ( H ) Кривые деформации при изгибе CNFP-0 до и после 10-кратного быстрого термического удара.ПММА, полиметилметакрилат; ПВХ, поливинилхлорид; АБС, акрилонитрилбутадиенстирол; ПК, поликарбонат; ПФ, фенольная смола; ПОМ, полиформальдегид; ПП, полипропилен. (Фотография предоставлена: Цзи-Мэн Хан, факультет химии Китайского университета науки и технологий, Хэфэй 230026, Китай.)

CNFP обладает множеством выдающихся характеристик в одном материале, включая низкий коэффициент теплового расширения, легкий вес, высокую прочность и высокая прочность. Чтобы продемонстрировать общие характеристики CNFP, мы поместили его свойства на две карты Эшби для сравнения с различными типами традиционных конструкционных материалов (рис.4). На картах Эшби, несмотря на широкий диапазон свойств металлов (например), кластеры занимают поле, отличное от поля полимеров или керамики. Этот факт показывает, что для разных материалов поля могут перекрываться, но они всегда имеют характерное место на всей картине ( 1 ). Согласно этой схеме, CNFP появляется на картах как совершенно новый вид материала, который занимает отчетливое поле с низким коэффициентом теплового расширения (ниже 5 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ), высокой удельной прочностью [вверх до 198 МПа / (Mg · m ⁻³ )] и высокой удельной ударной вязкостью [до 67 кДж · m ⁻² / (Mg · m ⁻³ )].Удельная прочность и удельная ударная вязкость CNFP выше, чем у традиционных металлов и сплавов, что делает его экологически чистой и высокоэффективной альтернативой для инженерного проектирования. Положение полей на картах Эшби можно понять в простых физических терминах, поскольку природа основных строительных блоков и то, как они сочетаются друг с другом, определяют положение полей, которые занимают различные виды материалов. Что касается CNFP, CNF являются его основными строительными блоками, в то время как водородные связи являются основным взаимодействием, связывающим их вместе.Прочность (не менее 2 ГПа) и модуль Юнга (138 ГПа) отдельных УНВ могут быть почти такими же высокими, как у стали и кевлара ( 22 ), и эти превосходные наноразмерные свойства можно масштабировать до макроуровня (таблицы S4 и S5), в основном из-за сильного взаимодействия между УНВ ( 25 — 29 ).

Рис. 4 Сравнение термических и механических свойств CNFP с типичными полимерами, металлами и керамикой.

( A ) Диаграмма Эшби теплового расширения в зависимости от удельной прочности для CNFP по сравнению с типичными полимерами, металлами и керамикой ( 1 , 41 — 46 ).( B ) Диаграмма Эшби теплового расширения в зависимости от удельной ударной вязкости для CNFP по сравнению с типичными полимерами, металлами и керамикой ( 1 ).

Анализ механизма термических и механических свойств

Согласно предыдущим исследованиям ( 16 , 22 , 30 , 31 ), поскольку УНВ представляют собой агрегаты полукристаллических протяженных цепей целлюлозы, их коэффициент теплового расширения составляет всего 1 × 10 ⁻⁷ K ⁻¹ , что ниже, чем у кварцевого стекла.Когда эти УНВ связаны прочными межволоконными водородными связями, достигается низкий коэффициент теплового расширения.

Ультратонкая сетчатая структура нановолокон в CNFP приводит к более обширным водородным связям, высокой ориентации в плоскости и «трехсторонним точкам ветвления» сетей микрофибрилл (рис. 2F) ( 17 ). Эти структурные особенности позволяют CNFP выдерживать высокие нагрузки без разрушения, а также рассеивать напряжение и подавлять образование и распространение трещин.Согласно фотографии сломанного образца (рис. S9A), основным видом разрушения CNFP является межслойное разрушение сцепления, что означает, что прочность на межслойный сдвиг между слоями является ограничивающим фактором прочности CNFP. Таким образом, мы настраиваем прочность на межслойный сдвиг, обрабатывая поверхность гидрогеля CNF различными растворами полимеров. Для необработанного CNFP-0 взаимодействие между слоями представляет собой водородную связь, тогда как обработанный ПВС CNFP-1 имеет более слабую прочность на межслойный сдвиг, поскольку ПВС образует более слабые водородные связи между слоями, чем сама целлюлоза.Для CNFP-2, обработанного раствором кремниевой кислоты, кремниевая кислота дегидратируется и обеспечивает ковалентные прочные поперечные связи в процессе горячего прессования ( 32 ), что эффективно улучшает межслоевое взаимодействие по сравнению с CNFP-0 и CNFP-1. Для CNFP-3 процесс окисления вводит некоторое количество карбоксильных групп на поверхность CNF. Эти карбоксильные группы CNF дополнительно сшиты ионами кальция и полиакриловой кислотой. Ионы кальция и карбоксильные группы образуют прочную ионную связь и дополнительно улучшают взаимодействие между слоями.Результаты ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — ¹³ C и инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье (FTIR) подтверждают описанный выше механизм, в то время как результат дифракции рентгеновских лучей (XRD) показывает, что кристалличность CNF не имеет видимых изменений после предварительной обработки (фиг. S10, S11 и S12) ( 33 , 34 ). Регулируя взаимодействие между слоями, можно увидеть, что при усилении взаимодействия прочность на межслойный сдвиг и прочность на изгиб увеличиваются одновременно (рис.3B; см. также рис. S9B).

Давняя проблема в проектировании материалов — это конфликт между прочностью и ударной вязкостью, потому что эти свойства, как правило, взаимоисключающие ( 25 , 35 — 37 ). Высокий предел прочности на изгиб CNFP не сопровождается низкой ударной вязкостью (рис. 3, B и C). Этот уникальный механизм закалки можно понять во многих масштабах. На микромасштабе изгибающая сила инициировала скольжение между слоями толщиной ~ 20 мкм (рис.1E и 2D; см. также рис. S1, от A до C), а скольжение распределяет напряжение, избегая концентрации напряжений. На наноуровне УНВ с прочными водородными связями на границе раздела вытягиваются из открытого слоя во время межслойного скольжения (рис. 1F и 2, E и F; см. Также рис. S1, D — F), что дополнительно рассеивает напряжение и предотвращает образование и распространение трещины. На молекулярном уровне, из-за богатых гидроксильных групп в молекулярных цепях целлюлозы, когда CNFP подвергаются деформации, относительное скольжение между CNF включает в себя огромное количество образований, разрывов и преобразований водородных связей (рис.1G) ( 25 , 38 ). Благодаря указанным выше механизмам деформация сетки УНВ может поглощать большое количество энергии. Чтобы продемонстрировать роль межфазных свойств на ударной вязкости, мы дополнительно исследовали поведение CNFP при отказе при моделировании изгиба с одной кромкой с надрезом (SENB). Для сравнения, монолитный массив показывает концентрацию напряжений вокруг вершины трещины и вскоре показывает хрупкое повреждение через сечение излома (рис. 5B). С уменьшением межфазной прочности становится ясно, что ламинарный объем демонстрирует переход от хрупкого к твердому состоянию по кривым сила-смещение (рис.5С). Для соответствующей межфазной прочности подробное поведение разрушения приведено на рис. 5А, где энергия деформации рассеивается за счет межфазного скольжения и раскрытия вместо хрупкого повреждения пластин. Поэтому для CNFP подходящая модификация поверхности раздела может значительно повысить ударную вязкость и в то же время сохранить значительную прочность.

Рис. 5 Превосходный механизм ударной вязкости и ударопрочность CNFP.

( A и B ) FEM-моделирование (A) слоистой структуры и (B) монолитного массива для теста SENB.( C ) Кривые напряжение-деформация различных типов интерфейсов для теста SENB. ( D ) Кривая силы-смещения CNFP-0 для испытания на удар ударным молотком. ( E ) Схема прибора для испытания на удар ударным молотком. ( F ) Фотография CNFP-0 после испытания на удар ударным молотком. Масштабная линейка, 1 см. ( G ) Схема ШПБ. ( H ) Кривые напряжения-деформации сжатия CNFP-0 для теста SHPB при различных скоростях деформации. (Фотография предоставлена ​​Хуай-Бинь Янгом, факультет химии, Научно-технический университет Китая, Хэфэй 230026, Китай.)

Ударопрочность

Для дальнейшей оценки ударопрочности CNFP были проведены динамические механические испытания, включая удар ударным молотком и разделенную планку давления Хопкинсона (SHPB). Образец CNFP может создавать высокую силу сопротивления во время удара и значительно уменьшать скорость удара и поглощать его энергию (рис. 5, D и E). Энергия поглощения при испытании ударным молотком может быть рассчитана по кривой «сила-смещение», и для CNFP она составляет ~ 2,7 кДж м ^–1 (рис.5D). CNFP при высокоскоростном ударе может сохранять свою форму, а не разрушаться или деформироваться. Картина повреждения CNFP демонстрирует локализацию напряжения адсорбции энергии при высокоскоростном ударе (рис. 5F). SHPB — мощный инструмент для изучения поведения материала при деформации с высокой скоростью деформации. Его структура показана на рис. 5G, а тензодатчик на падающем стержне и на передающем стержне может преобразовывать механическую волну в электронный сигнал и отображать кривую зависимости напряжения от деформации.Максимальное напряжение сжатия CNFP может достигать ~ 1600 МПа при сжатии с высокой скоростью деформации (14000 с ^-1 ), а поглощение энергии сжатия составляет ~ 387,5, ~ 89,3 и ~ 37,0 МДж м ^-3 под давлением скорости деформации 14000, 10000 и 7500 с ^-1 , соответственно (рис. 5H). Кривые напряжение-деформация в экспериментах SHPB демонстрируют аномальное снижение после первого пика по сравнению с общей площадью пластической платформы традиционных металлических материалов и энергопоглощающих материалов.При начальной низкой деформации при ударе сетка CNF и слоистая пластина как структурные каркасы противостоят ударному напряжению. Затем следующая большая деформация вызовет деформацию сетки CNF на микромасштабе и даже сдвиг нанокристаллов целлюлозы на наномасштабе. Недавние исследования с помощью моделирования продемонстрировали, что разрыв и преобразование межволоконных водородных связей, а также двугранное вращение — немаловажные механизмы, лежащие в основе выдающихся механических свойств нанокристаллов целлюлозы ( 38 , 39 ).Наконец, большая деформация сжатия приводит к уплотнению CNFP (сетка CNF в микромасштабе). По мере увеличения скорости сжатия увеличивается энергия адсорбции. Легкий вес и высокие характеристики поглощения энергии CNFP указывают на то, что он может быть потенциальным армированным материалом для ударных волн от взрыва ( 40 ).

ОБСУЖДЕНИЕ

Таким образом, мы разработали надежную и осуществимую стратегию переработки CNF в экологически чистый объемный конструкционный материал CNFP.Он обладает множеством уникальных свойств в одном материале, среди которых низкий коэффициент теплового расширения, легкий вес, высокая прочность и ударная вязкость, хорошая ударопрочность и простота реализации в крупномасштабном производстве, что делает его недорогой и высокопроизводительной альтернативой для инженерии. дизайн. Например, он может составить серьезную конкуренцию легкому материалу, используемому для автомобилей и самолетов, и, что особенно важно, для аэрокосмического применения, такого как кронштейн оптических линз для лунохода, где малый вес, высокая прочность и низкий коэффициент теплового расширения жизненно важны. .С точки зрения оценки воздействия жизненного цикла окружающей среды ( 10 ), CNFP практически не способствует дополнительным выбросам парниковых газов, ухудшению здоровья человека, токсичности экосистемы или истощению ресурсов, что указывает на то, что это хороший пример полностью зеленого конструкционного материала. . Кроме того, CNFP может быть разработан в многомасштабном исполнении в соответствии с требованиями приложения. Могут быть получены различные функциональные объемные структурные нанокомпозиты, и, таким образом, характеристики этого нового устойчивого конструкционного материала могут быть дополнительно исследованы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Изготовление CNFP

Все реагенты и сырье были коммерчески доступны. Гидрогели бактериальной целлюлозы были произведены Gluconacetobacter xylinus 1.1812 (Китайский общий центр сбора микробиологических культур) на жидких питательных средах при 30 ° C ( 24 ). Один литр жидкой питательной среды состоял из глюкозы (50 г литр ^-1 ), дрожжевого экстракта (5 г литра ^-1 ), лимонной кислоты (2 г литра ^-1 ), Na ₂ HPO ₄ · 12H ₂ O (4 г литр ^-1 ) и KH ₂ PO ₄ (2 г литр ^-1 ).Часть гидрогелей бактериальной целлюлозы подвергали поверхностному окислению методом 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил-окисления. Затем их погрузили в раствор CaCl ₂ (0,1 М) на 24 часа и трижды промыли деионизированной водой. Гидрогели бактериальной целлюлозы (необработанные / поверхностное окисление) разрезали на листы и погружали в раствор для обработки поверхности на 6 часов. Затем определенное количество листов бактериальной целлюлозы укладывали послойно из гидрогеля (HLBL) и прессовали под давлением ~ 1 МПа.Наконец, была проведена стадия горячего прессования под давлением 100 МПа при 80 ° C до полного высыхания CNFP. Метод обработки гидрогелей бактериальной целлюлозы, раствор для обработки поверхности и соответствующие числа показаны в таблице S1. Для типичного CNFP-0 толщиной 6 мм его прессовали под давлением ~ 1 МПа в течение примерно 3 часов, а затем подвергали горячему прессованию под давлением ~ 100 МПа при 80 ° C в течение примерно 1 часа.

Характеристика

СЭМ-изображения были получены с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа Carl Zeiss Supra 40 (5 кВ), и все образцы перед наблюдением были напылены золотом в течение 30 с при постоянном токе 30 мА.Данные XRD были измерены с помощью рентгеновского дифрактометра PANalytical X’pert PRO MRD, снабженного излучением Cu Kα (λ = 1,54056 Å), и образцы были приготовлены путем вырезания слоя CNFP толщиной ~ 0,5 мм. Данные термогравиметрического анализа были измерены в атмосфере воздуха с помощью термогравиметрического анализатора TA Instruments SDT Q600, а образцы были приготовлены путем измельчения CNFP в порошки. Спектры FTIR были получены с помощью FTIR-спектрометра Bruker Vector-22 в режиме ослабленного полного отражения, и образцы были приготовлены путем уменьшения a ~ 0.5-миллиметровый слой CNFP. ¹³ C-ЯМР-спектры кросс-поляризации с вращением под магическим углом были записаны при 100,62 МГц на спектрометре Bruker Avance III 400 WB с использованием импульса 90 ° длительностью 4 мкс, времени сбора данных 33,9 мс, времени контакта 3 мс, a задержка рециркуляции 5 с, частота вращения 14 кГц.

Термические и механические испытания

Испытание на трехточечный изгиб проводилось на универсальной испытательной машине Instron 5565A в соответствии с ASTM D790-15e1. Образцы были аккуратно вырезаны размером примерно 25 мм на 2 мм на 2 мм.Испытание проводилось при скорости нагружения 1,0 мм мин. ^–1 с размахом опоры 12,5 мм. Для всех механических испытаний направление приложенной нагрузки было перпендикулярно слоям, и каждый тип образца испытывался не менее пяти раз, если не указано иное. Испытания на растяжение и сжатие были выполнены на машине для испытания материалов MTS 809. Размеры образцов на растяжение (образцы в форме собачьей кости) составляли приблизительно 100 мм в длину, 10 мм в ширину и 2 мм в толщину. Образцы зажимали с обоих концов и растягивали по длине образца с постоянной скоростью испытания, равной 1.0 мм мин. ⁻¹ при комнатной температуре. Размеры образцов на сжатие составляли около 9 мм на 9 мм на 4,5 мм, и образцы были сжаты вдоль направления толщины (4,5 мм) при комнатной температуре со скоростью нагружения 1 мм мин ^-1 . Испытание CNFP на удар по Шарпи было выполнено на маятниковом тестере Chengde Bao Hui XJJY-5, и размеры образцов с V-образным надрезом по Шарпи составляли около 50 мм в длину, 10 мм в ширину и 2 мм в толщину с глубиной надреза 1 мм. . Испытание CNFP на удар ударным молотком было выполнено на приборе для испытания ударным молотком Instron CEAST 9340.Молоток весом 15 кг (общая масса) свободно падал с высоты 30 см, а размеры испытанных образцов составляли примерно 50 мм на 50 мм на 2 мм. Для испытания SHPB размеры испытанных образцов составляли около 6 мм на 6 мм на 2 мм.

Коэффициент теплового расширения CNFP был измерен с помощью NETZSCH TMA 402F3. Образцы были аккуратно вырезаны размером примерно 20 мм на 4 мм на 2 мм, и испытание проводилось при температуре от -130 ° до 150 ° С. Коэффициент теплового расширения (α) рассчитывали по уравнению α = Δ L / ( L Δ T ) K ^-1 .Плотность (ρ) CNFP была рассчитана путем сначала обработки материала в форме куба, а затем с использованием уравнения ρ = масса / объем. Конкретные значения ударной вязкости разрушения и предела прочности на изгиб были рассчитаны путем деления плотности. Прочность на сдвиг короткой балки можно рассчитать с помощью испытания на трехточечный изгиб в соответствии с ASTM D2344 / D2344M-16. Прочность на сдвиг короткой балки ( F ^sbs ) была рассчитана по формуле Fsbs = 0,75 Pmbh (1), где P _м — максимальная нагрузка при испытании на трехточечный изгиб, b — измеренная ширина образца, и ч — измеренная толщина образца.

Вычислительные методы

Моделирование SENB для CNFP осуществляется методом конечных элементов (FEM) с программным обеспечением ABAQUS. Геометрическая модель состоит из трех компонентов: пластинчатого образца, индентора и двух симметричных приспособлений. Образец пластины предварительно растрескивается с надрезом в середине образца. Толщина надреза вдвое меньше толщины образца. Индентор и приспособления устанавливаются как твердое тело при моделировании. Контактные ограничения определены между парами поверхностей компонентов.

Сначала моделируется поведение разрушения монолитного массива без ламинирования. Свойство элементов CNFP определяется подпрограммой определяемого пользователем поля. На начальном этапе элементы линейно-упругие. Когда напряжение элемента больше, чем прочность материала σ _max , модуль Юнга элемента ухудшается до 2 × 10 ^-9 от начального значения как приблизительное моделирование разрушения из-за разрушения. В моделировании индентор толкает вниз с постоянной скоростью.Сила реакции и смещение индентора при падении сравниваются и используются для построения кривой зависимости напряжения от деформации (рис. 5C). Видно, что кривая сначала растет линейно, а затем быстро убывает после достижения пикового значения. Полное разрушение образца происходит из-за концентрации напряжений в вершине трещины. Трещина быстро расширяется вверх вдоль первоначального пути трещины, вызывая разрушение образца (рис. 5B).

Для многослойных CNFP образец делится на несколько изопахических слоев, чтобы учесть влияние границы раздела на свойства изгиба.Между слоями определены контактные ограничения со связным поведением. Максимальное напряжение сдвига τ _max и энергия разрушения G _τ когезионных элементов регулируются с различными значениями для наблюдения за изменением режима разрушения. Когда значения τ _max и G _τ достаточно велики, режим разрушения практически не меняется, и образец по-прежнему ломается от середины. Модуль упругости при изгибе снижается из-за проскальзывания между слоями.С уменьшением поверхностной прочности мы можем видеть, что режим разрушения меняется, при котором граница раздела достигает критической прочности раньше, чем элементы в процессе падения индентора. Трещины появляются сначала в среднем слое и постепенно расширяются к обоим концам (рис. 5А). Затем внутри образца появляется все больше и больше межслойных трещин, в то время как готовые трещины не могут расширяться вверх, потому что энергия рассеивается через слои. Установлено, что вязкость образца значительно выше по кривой зависимости деформации от напряжения.По мере того, как прочность границы раздела продолжает уменьшаться, режим разрушения остается прежним, в то время как общая прочность и ударная вязкость постепенно снижаются.

Таким образом, свойство интерфейса оказывает значительное влияние на тест SENB CNFP. Прочность CNFP может быть улучшена путем регулировки прочности границы раздела.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что конечным результатом будет использование , а не для коммерческих целей и при условии, что оригинальная работа правильно цитируется.

Благодарности: Финансирование: Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (грант 51732011), Фондом инновационных исследовательских групп Национального фонда естественных наук Китая (грант 21521001), Программой ключевых исследований Frontier Sciences, Китайская академия наук (грант QYZDJ-SSW-SLH036), Национальная программа фундаментальных исследований Китая (грант 2014CB0), Фонды фундаментальных исследований для центральных университетов (WK20043), Опытные пользователи и грант на научные исследования Хэфэй Научный центр Китайской академии наук (2015HSC-UE007), Программа стратегических приоритетных исследований Китайской академии наук (XDB22040402), Национальный фонд естественных наук Китая (11525211) и Исследовательские фонды USTC двойного первого класса Инициатива (YD2480002002). Автор: S.-H.Y. и Q.-F.G. задумал идею и провел эксперименты. ЗАСТЕНЧИВЫЙ. курировал проект. Q.-F.G., H.-B.Y., Z.-M.H. и Z.-C.L. провели синтетический эксперимент и анализ. H.-A.W., L.-C.Z. и Y.-B.Z. участвовал как в механическом моделировании, так и в анализе. Х.-Б.Дж. и П.-Ф.В. участвовал в тестировании и анализе SHPB. Т. участвовал в создании 3D-иллюстраций. Q.-F.G., H.-B.Y., Z.-M.H. и S.-H.Y. написал статью, и все авторы обсудили результаты и прокомментировали рукопись. Конкурирующие интересы: Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Доступность данных и материалов: Все данные, необходимые для оценки выводов в статье, представлены в документе и / или дополнительных материалах. Дополнительные данные, относящиеся к этой статье, могут быть запрошены у авторов.

• Copyright © 2020 Авторы, некоторые права защищены; эксклюзивный лицензиат Американской ассоциации содействия развитию науки. Нет претензий к оригиналу США.Правительственные работы. Распространяется по некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY-NC).

Расписание семинаров для экспонентов | OkACTE

Посмотрите ЖИВЫЕ ДЕМО во время наших выставок экспонентов! Участвующие поставщики проведут короткие 30-минутные семинары в центре выставочного зала 1 августа.

Все семинары будут проходить в выставочном зале в залах B & D.

Утренние мастерские

8:00 | Ok CareerGuide при поддержке Kuder, Inc.| Комната B

Oklahoma Career Guide — простой онлайн-инструмент, доступный для всех жителей штата Оклахома, чтобы исследовать и направлять свое будущее. Вы можете проводить оценки, определять профессии, составлять учебные планы и, в конечном итоге, связываться с работодателями. Независимо от того, являетесь ли вы студентом, ищущим варианты карьеры и учебы, или взрослым, ищущим новый карьерный путь, руководство OK Career — это мощный инструмент, который предоставит все ресурсы для карьеры и образования, которые вам понадобятся, чтобы наметить свой курс на будущее.

8:00 | zSpace | Комната D

От сборки и разборки в виртуальном автомагазине, работы с человеческими сердцами в области медицины и сваривания с помощью виртуального сварщика, узнайте, как студенты в более чем 1000 округах, общественных колледжах, медицинских школах и университетах готовятся к получению отраслевых сертификатов. посредством иммерсивного обучения с дополненной и виртуальной реальностью, что дает больше опыта во время обучения на рабочем месте.

Полудневные семинары

10:15 | Федеральный кредитный союз Тинкер | Комната D

Семинары финансового образования

* Понимание вашего кредитного отчета

* Психология денег

10:30 | iCEV Multimedia (Спонсор выставки) | Комната B

Онлайн-учебная программа

для каждого класса CTE ~ Узнайте об онлайн-ресурсах учебной программы iCEV по всем предметным областям CTE. Простые в использовании инструменты управления курсами, такие как автоматическое тестирование и выставление оценок, а также планы уроков, экономящие время, упрощают внедрение в классе, в то время как заставляющие задуматься студенческие проекты и интерактивные занятия улучшают обучение и удержание студентов.Выполнив регулярную курсовую работу, студенты могут получить отраслевые сертификаты. Углубленное исследование карьеры, а также уроки подготовки к колледжу и карьере также включены в этот всеобъемлющий учебный план.

11:00 | Гуден Групп | Комната D

Tweet, Post или Punt: Советы по работе со СМИ в кризисной ситуации. Ветераны СМИ предлагают идеи, как противостоять как традиционным, так и социальным сетям, когда в вашей организации наступает кризис.

11:15 | Инструментальная оснастка U-SME | Комната B

Инструментальная онлайн-программа U-SME по производству, демонстрирующая новые классы панели управления Haas нового поколения вместе с новыми онлайн-ресурсами по сварке через ULINC (Lincoln Electric)

11:45 | PersonalFinanceLab.com | Комната D

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ О ГОРЯЧИХ ТРЕНДАХ! Добавьте в свою школу лабораторию по бизнесу или личным финансам! Во многих школах есть химические лаборатории, но почему у них нет лабораторий по бизнесу или личным финансам? Мы покажем вам, как превратить ваш обычный класс в увлекательную лабораторию для бизнеса или личных финансов с бегущей строкой, ЖК-экранами в стиле Уолл-стрит, полными экономических и деловых новостей, и нашей настраиваемой учебной программой, которая включает в себя: биржевые игры, моделирование личного бюджета. , и наша обширная библиотека учебных программ — все согласованные стандарты.Создавайте свои собственные задания и оценки по личным финансам, бизнесу, экономике и инвестициям.

12:00 | Серые Технологии / Главный архитектор | Комната B

Главный архитектор: удобное программное обеспечение для 3D-проектирования в следующих областях:

Черчение / Архитектура; Строительные работы; Ландшафтный дизайн / Садоводство, FACS; Сантехника / HVAC; Мебель; Электрические; Уголовное правосудие.

Пробные версии, готовые идеи учебных программ и возможности для сертификации.

12:30 | Изоград | Комната D

Какие навыки необходимы сегодняшней рабочей силе? Обладают ли студенты навыками, позволяющими зарабатывать на прожиточный минимум? Знаем ли мы, компетентны ли они в самых востребованных сегодня приложениях? мы смотрим на данные, показывающие, какие навыки необходимы и как студенты могут более эффективно изучать и подтверждать цифровые навыки, включая Microsoft Office, цифровую грамотность, приложение Adobe Design и все наиболее востребованные языки программирования.

Дневные семинары

14:45 | BusinessU | Комната B

BusinessU: Подготовка предпринимателей завтрашнего дня.BusinessU — это интерактивная, увлекательная платформа бизнес-программ, ориентированная на предпринимательство. Наша программа состоит из
курсов, основанных на проектах и ​​стандартах, которые имеют предпринимательский контекст. Наша цель — подготовить студентов к тому, чтобы они были готовы к тому, чтобы к тому времени, когда они окончили среднюю школу, были «готовы к атаке акул». Вся наша учебная программа была разработана и проверена профессионалами бизнеса и промышленности. Полная LMS, веб-версия, совместимая со всеми браузерами и устройствами (ПК, MAC, Chromebook, iOS, Android).

14:50 | Stukent, Inc. | Комната D

Вас впервые попросили провести уроки по социальным сетям ИЛИ вы ищете несколько советов, чтобы вывести свой класс по социальным сетям на новый уровень? Эти 5 экспертных тем помогут вам провести классный урок по маркетингу в социальных сетях, который понравится вашим ученикам!

Эта презентация даст вам новые идеи о способах структурирования вашего курса и предоставит вам советы и рекомендации, как оставаться в курсе постоянно меняющегося мира социальных сетей.

15:20 | ROBOTIS, Inc. | Комната B

** Все продукты ROBOTIS можно реконфигурировать с помощью запатентованной 6-миллиметровой пластины и системы инструментов для заклепок

1. ROBOTIS Dream II (Ур.1-5)

2. Серия ROBOTIS STEM (Ур. 1-2)

3. ROBOTIS MINI
— полностью настраиваемый с помощью 3D-печати (включая файлы STL) и возможность программирования с различными доступными приложениями
— Приложение: R + Task, R + Motion, R + Design, ROBOTIS MINI (40 предварительно запрограммированных функций)
— Руководство по сборке для робота-гуманоида

15:30 | Неприс | Комната D

Хотели бы вы испытать больше приглашенных докладчиков и экскурсий по рабочим местам без хлопот по планированию и координации дней карьеры и экскурсий?

Nepris — это решение для вас.

Nepris виртуально связывает преподавателей и учащихся с сетью профессионалов отрасли, обеспечивая актуальность и возможность карьерного роста для всех учащихся.

Приложение «Напряжение теплового расширения — сопротивление материалов для энергетики»

Тепловое расширение

Цели обучения

В конце этого раздела вы сможете вычислить проблемы, связанные с

• Неограниченное тепловое расширение
• Ограниченное тепловое расширение

Все материалы, подверженные изменению температуры, будут расширяться или сжиматься пропорционально их длине и разнице температур.Некоторые материалы будут расширяться или сжиматься больше, чем другие; Качественное свойство, показывающее, насколько они будут расширяться, известно как коэффициент линейного теплового расширения ( α ), измеряемый в м / (м ºC) или (дюйм / дюйм ºF). Также можно использовать такие единицы, как 1 / ºC или 1 / ºF.

Изменение длины из-за теплового расширения рассчитывается с помощью:

где δ — это изменение длины, L — исходная длина (убедитесь, что обе указаны в одних и тех же единицах измерения), а ΔT — это разница температур.

Например, если сталь имеет коэффициент теплового расширения 11,7 × 10 ^-6 1 / ºC, это означает, что стержень длиной 1 м при повышении температуры на 1 ° C расширится на 11,7 × 10 ^-6 м или 0,0117 мм. . Это может показаться ничтожно малым, но если вы рассмотрите паропровод длиной 50 м, установленный при 12ºC и работающий при 212ºC (давление насыщения 2000 кПа), тепловое расширение будет эквивалентно 11,7 см или эквивалентной деформации 0,002. Это очень важно для проектировщиков трубопроводов, поскольку они должны учитывать это расширение или учитывать его при расчетах напряжений.

Объемное тепловое расширение твердых тел (изотропных материалов) рассчитывается аналогичным образом с использованием (3 × α) в качестве коэффициента расширения. При расчете объемного расширения жидкости коэффициент объемного расширения равен β с типичными значениями, указанными в The Engineering Toolbox.

Расширение трубопроводов

Обычно трубопроводы относительно длинные, и между температурой установки и рабочей температурой может наблюдаться значительное повышение температуры. В результате, если опоры не спроектированы должным образом, могут возникнуть большие напряжения теплового расширения.Кроме того, расширение трубы увеличивает нагрузку на патрубки механизмов и сосудов.

Трубка холодной пружины

Существует множество статей и обсуждений по этой теме в группах проектирования трубопроводов, которые легко доступны через поиск в Интернете с использованием ключевых слов «холодная пружина в трубе» или «холодная тяга трубы»; он также рассматривается в ASME B31.3.

«Холодная пружина трубы определяется как процесс преднамеренной деформации (обычно достигается путем отрезания коротких или длинных участков трубопровода между двумя анкерами) во время сборки для создания желаемого начального смещения и напряжения.Это также определяется как преднамеренное напряжение и упругая деформация системы трубопроводов во время цикла монтажа, чтобы позволить системе достичь более благоприятных реакций и напряжений в рабочем состоянии ». [1]

Инженерам-эксплуатационникам

рекомендуется ознакомиться с этой практикой, поскольку она может использоваться в паровых трубах. Были обстоятельства, когда наемные подрядчики при демонтаже паропроводов жаловались на неправильную установку трубопроводов; трубы будут пружинить, когда их открутить.Избегайте дорогостоящего ремонта и ненужных изменений, ознакомившись с этой процедурой и зная свое предприятие.

Термические напряжения в композитных стержнях

«Композитная труба состоит из двух различных сплавов, металлургически связанных вместе для достижения хороших свойств теплопередачи. Один сплав используется для защиты от коррозии, а другой часто является одобренным материалом для сосудов высокого давления.

Типичные области применения композитных труб — паровые котлы с агрессивными условиями, например:

• Котлы-утилизаторы черного щелока (BLRB)
• Охладители синтез-газа
• Котлы-утилизаторы
• Котлы-утилизаторы

Композитная труба (составная труба) подходит для применений, где условия снаружи и внутри трубы требуют свойств материала, которые не могут быть соблюдены только одним материалом.”[2]

Хотя студенты-энергетики могут не видеть прямого применения этих принципов, следующие типы задач являются частью их учебных программ 2 ^-й и 1 ^-й .

Корпус A

На следующей диаграмме представлен типичный сценарий ограниченного теплового расширения с составными стержнями:

С учетом всех свойств и размеров материалов цель состоит в том, чтобы рассчитать напряжение в каждой секции при повышении температуры на заданное ΔT.

Когда стержни нагреваются, каждая из них будет стремиться к расширению, эквивалентному их неограниченному ΔL. Учитывая, что расширение ограничено, каждый стержень будет подвергаться сжатию, которое, в свою очередь, создает сжимающие напряжения. Сумма двух соответствующих (но мнимых) деформаций сжатия будет равна сумме неограниченных тепловых расширений, которые легко измерить количественно. Кроме того, учитывая, что силы, прилагаемые к каждому стержню, одинаковы (статическая / сбалансированная система), эту силу сжатия можно легко вычислить.Учет площадей поперечного сечения каждого стержня позволяет определить напряжение, возникающее в каждом материале.

Корпус B

Во втором сценарии стержень прикреплен к обоим концам внутри трубы из другого материала. При нагревании один материал будет расширяться больше, чем другой. Нижний расширительный материал будет вытягиваться наружу под натяжением вторым, который пытается расшириться больше. В свою очередь, материал, который мог бы свободно расширяться больше, втягивается (сжимается) материалом, который расширяется меньше.См. Следующий рисунок для пояснения.

Цель этого упражнения — найти напряжения, возникающие в каждом материале. Подход к решению этой проблемы следующий.

• При нагревании латунная трубка натягивается на стальной стержень, создавая сжимающее напряжение в трубке. Ограниченная деформация латунной трубки будет ( дл _b — Y ), где Y — фактическая комбинированная деформация композитного стержня.
• Точно так же стальной стержень вытягивается латунной трубкой, создавая растягивающее напряжение.Фактическая (ограниченная) деформация стального стержня составляет ( Y-dL _s ).
  • Обратите внимание, что в приведенном выше dL указано свободное тепловое расширение каждого материала.
• Из диаграммы (dL _b — Y) + (Y — dL _s ) = dL _b — dL _s
• Подставьте для каждого материала dL = α × L × ΔT , разделите уравнение на L = исходная длина и найдите:
  • ε _латунь + ε _сталь = (α _латунь — α _сталь ) × ΔT
• Подставьте E = σ / ε в приведенное выше для каждого материала, и полученное уравнение представляет связь между напряжением в каждом материале, функцией только известных свойств упругого / теплового расширения и разницы температур.
  • (σ _латунь / E _латунь ) + (σ _сталь / E _сталь ) = (α _латунь — α _сталь ) × ΔT (уравнение B1)
• Второе уравнение основано на наблюдении, что наружная тянущая сила латуни равна тяговому усилию стали внутрь. Это можно выразить как:
  • σ _латунь × A _латунь = σ _сталь × A _сталь (ур.B2)
• Решите уравнение B2 для σ _латунь и подставьте в уравнение B1. Решите уравнение B1 для α _стали , и ваш окончательный результат будет зависеть только от свойств материалов, поперечного сечения и разницы температур.
• Когда ответ σ _сталь найден, вернитесь к уравнению B2 и найдите σ _латунь .
• Это может показаться сложной задачей по математике / алгебре, и это так; однако это классическая проблема со стандартным решением, что означает, что каждый вопрос будет решаться с использованием одного и того же подхода.

Назначенные задачи

При решении следующих задач найдите необходимые данные в приложениях к учебникам, предоставьте внешние ресурсы или другие авторитетные источники; всегда цитируйте источник.

Задача 1: Пожарный котел работает на бункерном мазуте.Резервуар для хранения имеет конструкцию с открытым верхом, диаметром 2 м и высотой 3 м. Масло добавляется при температуре окружающей среды 10ºC. Во время запуска температура внезапно повышается до 35ºC. На сколько сантиметров ниже верхней части бака вы можете заполнить бак, чтобы максимально увеличить объем масла, избегая при этом утечки? Коэффициент линейного расширения материала резервуара составляет 12 × 10 ^-6 / ºC, а коэффициент объемного расширения для масла составляет 9 × 10 ^-4 / ºC.

Проблема 2: Во время установки болт кожуха турбины нагревается до 250ºC, а гайка затягивается так, чтобы не возникало напряжения (затягивание вручную).Когда он охлаждается до рабочей температуры 50 ° C, болт надежно фиксирует узел. Определите растягивающее напряжение и деформацию в болте, а также силу, передаваемую болтом. Эффективная длина болта составляет 300 мм, диаметр 50 мм, а болт E = 200 ГПа.

Задача 3: Новый наземный трубопровод будет транспортировать сырую нефть из Северной Альберты на юг. Для компенсации теплового расширения каждый прямой участок трубопровода будет оборудован гофрированными компенсаторами, которые допускают осевое расширение на 23 мм и осевое сжатие на 18 мм (рисунок).Трубопровод будет проложен в начале лета, когда температура окружающего воздуха может по консервативным оценкам составлять 23ºC. Труба изготовлена ​​из углеродистой стали DN 600 Sch 40.

Определите максимальную длину прямой трубы между двумя точками крепления (в м) для экстремальных температур Альберты, предполагая, что из-за кустовых пожаров температура металла трубы может достигать 100 ° C. Для указанной длины трубы, какое будет максимальное напряжение, развиваемое в материале, если тепловое расширение ограничено?

Задача 4: Прямой участок паропровода Schedule 40 диаметром 8 дюймов устанавливается между двумя фиксированными анкерными опорами без учета расширения.Если сжимающее напряжение в трубе должно быть ограничено до 50,7 тыс. Фунтов на квадратный дюйм при работе при 430ºF, определите начальное растягивающее напряжение, которое должно быть приложено во время установки при 60ºF. Какая эквивалентная сила растяжения требуется для этой установки с холодными пружинами?

Задача 5: Однопроходный двухтрубный теплообменник сконструирован с использованием медных трубок ASTM B88 типа K номинальной толщиной 1 дюйм для внутренней трубы и 2-дюймовых стальных трубок со средней толщиной стенки для внешней оболочки.Длина теплообменника 24 дюйма. Теплообменник собирается без напряжений при 20ºC, но при эксплуатации температура стенок труб достигает 120ºC. Определите напряжения, возникающие при тепловом расширении как в стальных, так и в медных трубах. Использование:

Задача 6: Порекомендуйте одно улучшение этой главы.

.