МЕНЮ
Новые конструкционные композиционные материалы для высоких широт от МГТУ им. Н.Э. Баумана

Новые конструкционные композиционные материалы для высоких широт от МГТУ им. Н.Э. Баумана

Разработка новых конструкционных композиционных материалов для высокоширотного строительства – одна из задач крупного технологического проекта «Многофункциональный арктический комплекс: связанность территорий, безопасность и мониторинг в Арктике» научно-образовательного центра «Российская Арктика». Группа ученых Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, возглавляемая руководителем департамента специальных проектов Межотраслевого инжинирингового центра «Композиты России» и заведующего лабораторией центра НТИ «Материалы для экстремальных условий» Вячеславом Селезневым, успешно занимается этим направлением.
Фото статьи Новые конструкционные композиционные материалы для  высоких широт от МГТУ им. Н.Э. Баумана

Вячеслав Александрович, при реализации мероприятий научно-образовательного центра «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования» Ваша группа проводила анализ доступных минеральных ресурсов Арктики и среди прочих выделила кремнистые породы, в первую очередь – диатомиты и трепел, а также цеолиты. Чем интересен, например, трепел?

Трепел представляет собой рыхлые или землистые массы светлых тонов, богатые аморфным кремнеземом, которым присуща относительно высокая огнеупорность — до 1150 — 1600 °С, а также сравнительно высокая пористость 60 - 64%, низкая средняя плотность, высокая фильтрационная способность, повышенная адсорбция, высокая пористость, каталитическая способность, звуко- и теплоизоляционная способности, химическая устойчивость и абразивность. Эти свойства позволяют использовать трепел в качестве изоляционных, фильтровальных, строительных материалов, а также как поглотители, катализаторы, наполнители и адсорбенты.

Что можно сказать о техногенных отходах и специфике загрязнения Арктики этими отходами?

Сложные климатические условия, неразвитая транспортная сеть, и многие другие факторы затрудняют деятельность по своевременному удалению отходов и приводят к их накоплению в Арктическом регионе и, как следствие, к негативному влиянию на экосистему Арктики. В отличие от других, более теплых районов планеты, природа Арктики не в состоянии переработать имеющиеся тут отходы.

В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработаны технологии вторичной переработки термопластичных композиционных материалов, а также технологии по использованию золы уноса – продукта работы ТЭЦ и котельных — в качестве сырья для строительных материалов.

Какие конструкционные композиционные материалы из Арктического сырья и техногенных отходов разрабатываются учеными МГТУ им. Н.Э. Баумана в рамках мероприятий НОЦ «Российская Арктика»?

В рамках работы по эффективному использованию ресурсов Арктического региона для НОЦ «Российская Арктика» наш университет проводит разработку следующих материалов и технологий: керамических нагревательных элементов (более 400 оС) на основе природных глин (диатомитов и трепелов), которые могут применяться для обогрева жилых и бытовых помещений, технологического оборудования сложной формы; нетканных адсорбционных материалов позволяющие оперативно устранять последствия техногенных аварий, например, при розливе нефти.

Также мы занимаемся вторичной переработкой термопластичных полимерных материалов в объемно армируемые композиты. Дело в том, что снижение молекулярной массы вторичных полимеров даёт возможность переработать их методами, характерными для реактопластов и создать на их основе композиты, армированные непрерывными стеклянными волокнами. Кроме того, мы разрабатываем теплоизоляционные и облицовочные керамические композиционные материалы, уже есть технологии получения белого облицовочного кирпича из трепельного сырья.

Использование вспененной глины в качестве теплоизоляционных материалов, а также материалов для подложки и дренажа дорог значительно снижает стоимость инфраструктурных объектов. Мы также занимаемся созданием полимерных композиционных материалов для матриц саморегулируемых греющих кабелей. Нами разработаны композиты на основе полиолефинов для низкотемпературных саморегулирующихся кабелей и для систем антиобледенения и композиты на основе термостойких термопластов (сополимеры политетрафторэтилена, полиамида и т.п.) для нефтеперерабатывающей промышленности и нужд промышленного производства. Мы трудимся над созданием электропроводящих композиционных материалов на полимерной и керамической основах с использованием Арктических ресурсов. В качестве таких материалов выступают керамические кирпичи и камни. Кирпичи — это практичный, надёжный, долговечный вид строительного материала с отличными теплоизоляционными свойствами, а камни —крупноразмерные блоки с микропорами и специальными пустотами внутри, их использование позволяет существенно сократить время строительства дома при сохранении отличных рабочих характеристик.

Какие ещё работы запланированы в рамках реализации мероприятий НОЦ «Российская Арктика»?

Это разработка технологий, систем проектирования, мониторинга и управления тепловым состоянием промышленных и гражданских объектов в условиях Арктики.

Спасибо, Вячеслав Александрович. Желаем Вам и Вашей команде плодотворной работы и больших успехов, в том числе в проектах НОЦ «Российская Арктика».
Автор:
Логотип НОЦ Российская Арктика