ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРИ КОМПОЗИЦІЙНИХ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ РІДКОГО СКЛА, ОТРИМАНИХ З ЗАСТОСУВАННЯМ ЕКОЛОГІЧНО–БЕЗПЕЧНИХ НВЧ ТЕХНОЛОГІЙ
Ключові слова:
композиційні теплоізоляційні матеріали, рідке скло, структура, поперечний діаметр пір, коефіцієнт форми пір,ступінь неоднорідності структури, загальна пористість, доля закритих пірАнотація
Підвищення ефективності використання енергоресурсів є одним з головних завдань в хімічній промисловості не лише в Україні, але і у всьому світі, що пов’язано з неухильним зростанням цін на енергоносії. У зв’язку з цим, ефективним способом економії енергоресурсів є термомодернiзацiя споруд, промислового устаткування і комунікацій за допомогою теплоізоляційних матеріалів. Слід зазначити, що частка вітчизняних матеріалів на українському ринку становить не більше 30 %. Тому створення нових видів теплоізоляційних матеріалів є достатньо актуальним завданням. Таким матеріалом є теплоізоляційний матеріал на основі рідкого скла, створений із залученням мікрохвильового випромінювання в якості альтернативи традиційному конвективному тепловому нагріву. Технологія виробництва теплоізоляційних матеріалів на основі рідкого скла шляхом гарячого спінювання передбачає отримання матеріалу у формі гранул, а не плит, через труднощі рівномірного прогрівання внутрішніх шарів великорозмірних зразків. Проблема крупномасштабного виробництва якісних теплоізоляційних матеріалів на основі рідкого скла в плитній формі не розв’язана внаслідок поганого прогрівання внутрішніх шарів плити через низьку теплопровіднiсть зовнішніх шарів, що спучилися. Саме тому виготовлення композиційних теплоізоляційних матеріалів на основі гранульованого наповнювача і рiдкоскляного зв’язуючого пропонується проводити під дією НВЧ випромінювання. Теплоізоляційні властивості спучених матеріалів безпосередньо визначаються їх макроструктрою. Тому метою даного дослідження є визначення змін в структурі матеріалу від типу і кількості застосовуємих інгредієнтів рідкоскляної композиції. На підставі проведених досліджень показано, що найбільш впорядковану структуру мають матеріали з використанням, як наповнювача оксиду цинку і як газоутворювача пероксиду водню. Встановлено, що застосування їх у кількості по 9–10 мас.ч забезпечує таку швидкість виділення газу й росту центрів пір, яка порівнянна із процесом отвердження композиції, що дозволяє отримати матеріали з однорідною, дрібно– та закритопористою структурою, яка забеспечує високі теплоізоляційні властивості виробів з коефіцієнтом теплоровідності 0,05–0,055 Вт/м·К, що задовольняє вимогам до теплоізоляційних матеріалів.
Посилання
Teployzoliatsyonnie materyali [Thermal insulation materials]. URL: http://www.zhastar.net/content/view/28060/15/.
Teployzoliatsyonnie materyali. Vydi y svoistva teployzoliatsyonnikh materyalov [Thermal insulation materials. Types and properties of thermal insulation materials]. URL: http://www.ref.by/refs/1/35861/1.html.
Ukraynskyi rinok teployzoliatsyonnikh materyalov [Ukrainian market of thermal insulation materials]. URL: http://aspp.com.ua/ru/press_centr/publikacii/ukrainskij_rinok_teploizoljacionnih_materialov.html
Proyzvodstvo stroytelnыkh materyalov [Manufacture of building materials]. URL: http://invest.gov.kz/ru/pages/proizvodstvo–stroitelnyh–materialov
Teployzoliatsyia na osnove polystyrola: tendentsyy razvytyia rinka [Polystyrene–based thermal insulation: market trends]. URL: http://www.krovlirussia.ru/rubriki/materialy–i–texnologii/teploizolyacionnye–materialy/teploizolyaciya–na–osnove–polistirola–tendencii–razvitiya–rynka
Horlov Yu.P. Tekhnolohyy teployzoliatsyonnskh y akustycheskykh materyalov y yzdelyi [Technologies of insulating and acoustic materials and products]. Moskva: Vysshaia shkola, 1989. 384 s.
Sydorov V.Y. Yspolzovanye modyfytsyrovannoho zhydkoho stekla dlia poluchenyia vodostoikykh uteplytelei metodom kholodnoho vspenyvanyia [The use of modified liquid glass to produce waterproof insulators by cold foaming]. Yzvestyia vuzov. Stroytelstvo, 2002. № 8. S. 27–32.
Zarubyna L. P. Teployzoliatsyia zdanyi y sooruzhenyi [Thermal insulation of buildings and structures]. Peterburh: Materyali y tekhnolohyy Publ., 2012. 416 s.
Morozov A.P. Penobetony y druhye teployzoliatsyonnye materyaly [Foam concrete and other thermal insulation materials]. Mahnytohorsk, 2008. 103 s.
Maliavskyi N.Y. Shchelochno – sylykatnyi uteplytel. Svoistva y khymycheskye osnovi proyzvodstva [It’s alkaline – silicate insulation. Properties and chemical bases of production]. Rossyiskyi khymycheskyi zhurnal, 2003. № 4. S. 39–45.
Mamontov A.V., Nefedov V.N., Nazarov Y.V., Eds. Mykrovolnovye tekhnolohyy [Microwave technology]. Monohrafyia. Moskva: HNU NYY PMT, 2008. 308 s.
Rymar T., Suvorin O. The choice of the grouting method forliquid glass granulate while obtaining composite thermal insulation materials. Functional materials. Kharkov. 2020. Vol 27. № 3. P. 611 – 621. doi:https://doi.org/10.15407/fm27.03.611.
