23
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ
Цибуля Юрій Львович
УДК 666.189.2; 666.19
ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНІ ФІЛЬТРУВАЛЬНІ І КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ НЕПЕРЕРВНИХ ВОЛОКОН З БАЗАЛЬТОВИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД
Спеціальність 05.23.05 – Будівельні матеріали і вироби
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Дозволяю до друку і в світ тиражем 100 примірників
проректор з наукової роботи КНУБА
д.т.н., професор П.В. Кривенко
Київ - 2003
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Державному Науково-дослідному інституті в'яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського при Київському національному університеті будівництва і архітектури.
Науковий керівник - | кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Мохорт Микола Аркадійович, Державний Науково-дослідний інститут в'яжучих речовин і матеріалів ім. В.Д. Глуховського при Київському національному університеті будівництва і архітектури, старший науковий співробітник |
Офіційні опоненти - | доктор технічних наук, професор Філатов Лев Григорович, Сумський національний аграрний університет, професор кафедри архітектури і будівництва |
- | кандидат технічних наук Гірченко Анатолій Георгійович, Інситут хімії поверхні Національної АН України, заступник директора з виробництва, завідувач Конструкторсько-технологічного бюро |
Провідна установа - | Державна академія будівництва й архітектури, м. Одеса |
Захист відбудеться 18.06. 2003 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.05 "Підвалини та фундаменти. Будівельні матеріали та вироби" Київського національного університету будівництва й архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31, ауд 466.
З дисертацією можна ознайомиться в бібліотеці Київського національного університету будівництва й архітектури за адресою: 03037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31.
Автореферат розісланий 14.05.2003 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
канд. техн. наук Г.Р.Блажис
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми: Сучасний рівень розвитку промислового виробництва композиційних і фільтрувальних матеріалів на основі неперервних волокон висуває усе більш жорсткі вимоги до екологічної безпеки технологічних процесів виробництва волокон і матеріалів на їх основі, підвищення надійності і довговічності виробів, а також підвищення їх хімічної стабільності, що забезпечує зниження факторів негативного техногенного впливу на природу і людину.
Пошук надійних альтернативних, менш екологічно небезпечних технологій і матеріалів стимулював значний інтерес до виробів з неперервних волокон на основі базальтових гірських порід, що спостерігається в останнє десятиліття. Базальт, як природний мінерал, не виділяє при плавленні шкідливих компонентів і легко утилізується, а унікальна комбінація високої температурної стабільності, хімічної стійкості і механічної міцності робить базальтові волокна потенційними конкурентами не тільки для скляних, але і для високомодульних і високотемпературних хімічних волокон при виробництві матеріалів різного функціонального призначення на їх основі.
Таким чином, розробка високотемпературних фільтрувальних і композиційних матеріалів на основі неперервних волокон з базальтових гірських порід є актуальною.
Крім поліпшення якості фільтрації і зниження експлуатаційних витрат на очищення гарячих хімічно активних газів, застосування фільтрувальних матеріалів на основі неперервних волокон з базальтових гірських порід дозволяє забезпечити вторинний екологічний ефект у порівнянні з виробами, що застосовуються для аналогічних цілей у даний час.
Так, заміна широко застосовуваних, наприклад, у цементній промисловості мембранних фільтрів на основі скляних волокон на комбіновані тканини з базальтових волокон дозволяє знизити ризик забруднення навколишнього середовища высокотоксичними металами і їх оксидами, що входять до складу шихти для виробництва як звичайних боросилікатних стекол, так і спеціальних стекол з високою температурною і хімічною стійкістю.
Також визначено, що використання базальтових тканин у якості армуючого елементу для лужного алюмосилікатного звязуючого дозволяє створити широку гаму високотемпературних композиційних матеріалів і захисних покриттів.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до НДР Міністерства освіти і науки України "Розробити наукові основи енергозберігаючих і екологічно чистих технологій виготовлення синтетичних мінеральних полімерів для склеювання матеріалів будівельного і спеціального призначення", № 1 ГБ – 97, що проводилася в 1997-1999 р.
Мета і задачі дослідження. Метою цієї роботи є розробка високотемпературних фільтрувальних і композиційних матеріалів і покриттів на основі неперервних волокон з базальтових гірських порід.
Задачі досліджень:
-дослідити взаємозв'язок конструкційних характеристик устаткування і технологічних параметрів для одержання волокон з базальтових гірських порід з високими фізико-хімічними і механічними властивостями;
-дослідити фізико-хімічні закономірності впливу киплячих розчинів неорганічних кислот і лугів на властивості базальтових ниток і джгутів;
-вивчити термомеханічні властивості матеріалів на основі волокон з базальтових гірських порід;
-розробити базові характеристики для розрахунку параметрів структури базальтових тканин і дослідити їх взаємозв'язок з основними експлуатаційними властивостями;
-дослідити вплив структури і властивостей базальтових тканин на фізико-механічні характеристики неорганічного композиту з геоцементною матрицею;
-розробити технологію виробництва комбінованих фільтрувальних матеріалів з базальтових тканин і високотемпературних органічних волокон для очищення агресивних гарячих газів;
-розробити технологію виробництва високотемпературних композиційних матеріалів і покриттів на основі базальтових тканин і неорганічних звязуючих;
-вивчити основні фізико-хімічні і спеціальні властивості розроблених матеріалів і їх зміну в часі;
-здійснити дослідно-промислове впровадження результатів досліджень і розроблених матеріалів, а також визначити техніко-економічну ефективність їх застосування.
Об'єктом досліджень є процес виробництва неперервних волокон з базальтових гірських порід, а також високотемпературних фільтрувальних і композиційних матеріалів і покриттів на їх основі.
Предметом досліджень є неперервні волокна з базальтових гірських порід і вироби на їх основі.
Методи досліджень. Експериментальні дослідження виконані за допомогою сучасних методів фізико-хімічного аналізу: рентгенівського мікроаналізу, хімічного елементного аналізу, оптичної і