Производить огнеупорные материалы высокого качества без единого импортного компонента позволят разработки ученых БелГУ,. Результаты исследования опубликованы в "Журнале неорганической химии".
Основные две составляющих огнеупорных композитов – особо чистый высокоглиноземистый цемент (ВГЦ) и высокодисперсный реактивный альфа-глинозем – российские производители, как правило, закупали за рубежом. Это связано с тем, что в настоящее время крупномасштабное производство этих компонентов в стране не осуществляется. И когда в текущем году оба компонента попали в санкционный список, то под угрозой оказалась стабильная работа теплотехнических агрегатов металлургического и отчасти химического секторов производства.
"Уже 2 года назад индустриальные партнеры вуза обратили наше внимание на то, что поставка этих составляющих зависит от сотрудничества с профильными компаниями Франции и Германии. Мы поставили перед собой задачу найти аналоги для производства полностью отечественных материалов и наладить получение важных сырьевых компонентов в России. Сегодня цели достигнуты", – рассказал профессор кафедры общей химии НИУ "БелГУ" Михаил Трубицын.
Ключевая находка в разработанной технологии создания теплотехнических композитов нового поколения - это замена значительной части ВГЦ на активированный высокодисперсный α-оксид алюминия. Последний имеет температуру плавления 2040°С, что повышает устойчивость материала в целом к высоким температурам.
По словам ученого БелГУ, усовершенствованный состав неформованного огнеупора показал существенное улучшение термомеханических и эксплуатационных характеристик по сравнению с традиционными огнеупорными бетонами за счет снижения доли химически связанной воды. Это позволило избежать разупрочнения материала в экстремальных условиях.
"Любой цемент твердеет при взаимодействии с водой, и ее молекулы остаются в составе цементного камня. А структура, содержащая химически связанную воду, при дальнейшем нагреве до 600-800ºС начинает разрушаться, что ведет к потере механической прочности материала и уменьшению плотности. Когда мы заменили 20 из 25 процентов цемента в составе материала на активированный оксид алюминия, то увеличились как прочность, так и огнеупорность", – добавил ученый.
Именно этот результат позволил ликвидировать потребность в импортных аналогах.
Примечательно, что компания-партнер уже провела непосредственную подготовку для начала производства тонкодисперсного глинозема и ВГЦ в России, а также для получения в промышленных масштабах теплотехнических огнеупорных бетонных композитов нового поколения. Промышленные технологические линии приступают к работе. В дальнейшем возможно их масштабирование для разных регионов России.
Исследователи запатентовали отечественную технологию производства широкой линейки активированного субмикронного глинозема требуемого гранулометрического состава при малых энергозатратах. Заявки на еще 2 патента находятся на рассмотрении.
Проект реализуется благодаря взаимодействию университета с индустриальным партнером в рамках постановления правительства РФ №218. Уже в декабре этого года в России планируется выпуск первых 600 тонн огнеупорных композиционных бетонных масс нового поколения по технологиям специалистов БелГУ.
По материалам РИА "Новости".
