Не хуже чем на Западе. Санкции открывают новые горизонты для белгородских учёных
«Белгородская правда» рассказывает о технологиях получения композиционных материалов нового поколения, которые более двух лет разрабатывали в БелГУ
-
Статья
-
Статья
Технологии используют для производства огнеупорного композитного бетона. Сейчас на старооскольском предприятии уже выпускают опытные партии стратегического продукта для российской промышленности.
Из песка и воды
«История эта длинная. Разработки начались не на пустом месте», – рассказывает руководитель проекта профессор НИУ «БелГУ» Михаил Трубицын.
Михаил Александрович, его учитель – учёный Юрий Пивинский и ещё несколько исследователей много лет работали в сфере огнеупорных материалов.
Трубицын показывает журнал 1990-х годов. Статья в нём рассказывает о малом предприятии на территории литейного завода «КамАЗа», где создали производство безобжиговых строительных материалов.
«На заводе отливают металлические изделия разной формы, – объясняет Михаил Александрович. – А отливки делают в специальных формах из песка и связующего материала. Песок должен быть очень чистым и определённого размера. Его отмывают водой, потом отделяют нужный размер частиц. Остаётся огромное количество мелкого песка – буквально тысячи тонн, которые неизвестно куда девать. Мы сказали: «Можем из этого песка и воды делать стройматериалы – кирпичи, блоки». Нам ответили: «Не может быть!» Предлагаем: «Привозите песок, на ваших глазах приготовим смесь по нашей технологии».
После увиденного был заключён договор с литейным заводом, спроектировано производство, заказана и смонтирована линия, запущена технология. Из песка и воды производили строительные блоки для малоэтажного строительства.
«Здесь занимаются выпуском стеновых блоков, значительно уступающих в цене красному и тем более силикатному кирпичу. Давайте посчитаем. Объём блока – 6,6 кирпича. Стоит он 16 рублей с копейками, то есть в два раза дешевле кирпича. А значит, построив свой коттедж из таких блоков, мы сэкономили бы 200 тысяч рублей. К тому же эти стеновые блоки, изготовленные в соответствии с новейшей технологией, не имеющей аналогов в мировой практике, отличаются повышенной прочностью, а выстроенные из них дома не дают усадки», – писала газета того времени.
Полтысячи циклов
Михаил Трубицын показывает ещё одну публикацию 2010 года, в которой речь идёт уже о разработке керамобетонного композита алюмосиликатного состава для футеровки печных вагонеток (проще говоря, для облицовки огнеупорными, химически стойкими и износостойкими материалами). Представьте, на заводе вагонетка с кирпичами заходит в печь, где температура выше тысячи градусов, а потом выходит опять в комнатную температуру. Такие перепады приведут к тому, что неподходящий материал потрескается. Вагонетку уже не смогут использовать для обжига кирпича. Созданная футеровка на основе композиционного алюмосиликатного керамобетона могла служить пять лет и выдерживала не менее 500 циклов нагрев-охлаждение. Она успешно эксплуатировалась на 20 кирпичных заводах и поставлялась даже во Францию, в Марсель. Работа продолжалась.
Нужные композиты
«Мы создали бесцементный материал, разработки были внедрены и успешно использовались, но для целого ряда применений оказались непригодны, потому что требовали сушки для твердения», – говорит учёный.
В мире между тем пошли другим путём. В Японии, Германии, Франции и США разработали огнеупорные массы на новых научных принципах и новых компонентах. В них используют специальный цемент, высокодисперсные глинозёмистые порошки и дефлокулянты, обеспечивающие высокую текучесть массы при низкой влажности.
Для чего нужны эти массы? Работа тепловых агрегатов и установок в целом ряде стратегических отраслей отечественной промышленности невозможна без использования футеровочных огнеупорных композитов. Они востребованы в чёрной и цветной металлургии, машиностроении, промышленности строительных материалов.
«Сейчас видна тенденция перехода от обжигаемых материалов на неформованные. В мировом огнеупорном производстве их уже больше 70 процентов, и доля всё больше увеличивается», – констатирует Михаил Александрович.
Единственные в стране
Последние 20 лет в России делали такие массы западного типа, но из европейских компонентов, поясняет Трубицын. Специальный цемент разработали французы, порошки выпускают немецкие фирмы, дефлокулянты тоже производят в Европе:
«Думали, зачем делать самим, если то, что можно купить, стабильного качества? А потом все эти компоненты внесли в санкционный список. Теперь ни одна компания производить их не может – не из чего. В рамках совместного проекта со старооскольским холдингом мы за два года разработали технологию получения всех компонентов, которые по своим характеристикам ничем не уступают и даже превосходят западные образцы. Из них мы сделали такие массы, они успешно выпускаются. Сегодня предприятие является единственным их производителем в России».
По словам учёного, достигнуть прорывных результатов в короткие сроки помогло постановление правительства РФ № 218, утвердившее в 2010 году новые правила предоставления субсидий на развитие кооперации вузов, государственных научных учреждений и организаций реального сектора экономики. Таким образом, на разработку технологии университету выделили 120 млн рублей. В работе участвовал коллектив кафедры общей химии.
Чтобы синтезировать субмикронные порошки, их надо увидеть, а для этого необходим специальный микроскоп, который стоит не один миллион рублей. Подобные исследования на наноуровне были бы невозможны без уникального и дорогостоящего оборудования, которое есть в федеральном центре коллективного пользования, действующем на базе Белгородского госуниверситета.
Результатом работы стал запуск нового инновационного производства на старооскольском предприятии. Сейчас там выпускают опытные партии особо чистого высокоглинозёмистого цемента и активированного ультрадисперсного глинозёма. Уже в декабре планируют произвести 600 тонн огнеупорных композиционных материалов нового поколения.
Анна Черкашина