Основной предмет (школа): химия, физика
Область знания (ВУЗ): неорганическая химия, механохимическое измельчение, химическая технология, способы разделения частиц по размерам.
Актуальность: Размеры частиц и их распределение по крупности влияют почти на все свойства измельченных материалов, например, на их реологические (текучесть), тепловые и реакционно-кинетические характеристики, на прочность и твердость материалов. Размеры частиц являются одним из факторов оценки реакционной способности и характеристики эффективности используемой технологии. Проблематикой данной области является необходимость качественного разделения частиц по размерам для многих процессов, которое может быть проведено различными методами.
Новизна: Всесторонний анализ фракций, полученных при проведении разделения частиц различными методами. Оценка диаметра частиц в широком интервале 30 нм - 1 мм с различным шагом.
Цель: Исследование эффективности разделения частиц металлов или керамики с известными свойствами, проведенных различными методами.
Задачи:
1) Литературный поиск по темам:
1.1 Что такое качественное разделение частиц?
1.2 Методы разделения частиц: аэродинамическое разделение, осаждение в вязких средах и механическое разделение на ситах. Их особенности.
1.3 Методы исследования размеров частиц: сканирующая зондовая микроскопия и дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК). Лазерные анализаторы размера частиц (Microsizer).
2) Освоение метода аэродинамического разделения.
3) Освоение метода осаждения в вязких средах.
4) Освоение метода механического разделения частиц на ситах.
5) Проведение разделения частиц по размерам.
6) Анализ полученных данных.
7) Оформление и презентация результатов.
Экспериментальные подходы: Аэродинамическое разделение, осаждение в вязких средах и механическое разделение на ситах. Исследование полученных фракций с помощью СЗМ, ДСК и с помощью лазерного анализатора размера частиц.
Методические подходы: Ознакомление с методиками аэродинамического разделения, осаждения в вязких средах и механического разделения на ситах. Ознакомление с принципами работы СЗМ и лазерного анализатора размера частиц. Ознакомление с методом ДСК.
Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: оборудование для проведения разделения частиц и их анализа.
Освоение школьником теоретического материала: Принципы аэродинамического разделения, осаждения в вязких средах и механического разделения на ситах. Основы СЗМ, ДСК. Принципы работы лазерного анализатора размера частиц.
Навыки, получаемые школьником: Освоение методик по разделению частиц. Освоение методов анализа полученных фракций. Получение навыков аналитической деятельности и ведения научно-исследовательской работы.
Роль учителя: общее руководство проектом.
Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, консультативная помощь, обеспечение необходимым оборудованием, помощь при подборе и поиске литературы.
Техника безопасности: работа в лаборатории, работы на оборудовании по разделению частиц, работа на оборудовании по анализу частиц.
