Инновационная деятельность
В ННГАСУ осуществлением патентно-лицензионной политики, направленной на сохранение интеллектуального потенциала университета, занимается отдел интеллектуальной собственности и трансфера технологий (ОИСиТТ).
|
Начальник отдела Кожанов Дмитрий Александрович
кандидат физико-математических наук
тел.: (831) 430-19-34
Эл. почта: kozhanov@nngasu.ru
|
Подробнее об
отделе
Иновационная энергоэффективная технология упрочнения природного гипсового камня в свч поле
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТЕ
Данный проект был разработан на кафедре Строительных материалов (ННГАСУ). Авторами проекта являются: зав. каф. СМ Сучков Владимир Павлович, аспирант каф. СМ Панин Максим Николаевич.
Суть данного проекта состоит в том, что правильное технологическое применение особенностей микроволнового нагрева позволяет получать специфичные продукты обжига гипсового камня при атмосферном давлении, что проявляется в повышении физико – механических характеристик регенерированного природного гипсового камня. Гипсовый камень после проделанных операций обладает достаточной прочностью, твердостью, может шлифоваться и полироваться.
Таким образом, упрочненный гипсовый камень может применяться в качестве декоративно – отделочной плиточной продукции. Данная продукция обладает положительным преимуществом – низкий коэффициент теплопроводности (0,55 – 0,59 Вт/м*˚С). Данный факт играет ключевое значение при выборе материала для устройства плиточного пола в жилом помещении.
Суть разработанной технологии является осуществление реакции дегидратации природного гипсового или ангидритового камня в СВЧ поле, в результате особенностей воздействия микроволнового поля на обжигаемый материал образуются специфичные продукты обжига схожие как для автоклавирования. При чем продолжительность обжига природного гипсового камня и ангидритового в СВЧ поле короче, чет реакция автоклавирования более чем в 6,5 раз, при меньших энергозатратах (КПД микроволн по тепловому воздействию приближается к 100%).
На базе ННГАСУ были разработаны опытные полупромышленные (имеется ввиду большой рабочий объем печей) СВЧ печи для осуществления реакции СВЧ обжига. Практически полностью закончена экспериментальная часть по исследованию физико – механических характеристик упрочненного природного гипсового камня. Получены опытные образцы. На данном этапе отрабатывается технология по окрашиванию декоративно – отделочных плиточных изделий.
В настоящее время стоимость 1 кв. м. плит из пиленого природного мрамора составляет 2400 – 3015 руб./кв. м. Самым дешевым является мраморные плиты Российского производства, самые дорогие Италия, Греция, Индия и даже Парагвай. Более дешевого природного декоративно – отделочного плиточного продукта с аналогичными эксплуатационными характеристиками не существует.
СОСТОЯНИЕ ПРОЕКТА
- Разработана технология упрочнения природного гипсового или ангидритового камня в СВЧ поле. Смотреть схему.
- Проведен полный спектр экспериментальных работ по исследованию физико – механических характеристик регенерированного (упрочненного) природного гипсового камня, а также основных факторов (электромагнитного поля, мощности температурных полей и т.д.), непосредственно влияющих на качественные характеристики готовой продукции.
- В результате проведения обширной базы экспериментов достоверно установлено, что многократное упрочнение природного гипсового камня является следствием качественного изменения микроструктуры материала, а именно создание мелкокристаллической плотной структуры с наименьшим количеством дефектов в кристаллическом каркасе. Смотреть фотографии микроструктуры.
- Сконструированы и функционируют полупромышленные СВЧ печи на базе ННГАСУ. Рабочий объем печей 1,0 и 1,5 куб. м. фотографии СВЧ печей.
- Получены опытные образцы плиточной продукции с привлекательной декоративной текстурой фотографии образцов.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УПРОЧНЕННЫХ ГИПСОВЫХ ПЛИТ
Данный проект ориентирован в итоге на выпуск декоративно – отделочной плиточной продукции с физико-механическими характеристиками приближающимися к природным мраморам, а по показателю теплопроводности, теплоусвоению, сопротивлению теплопередаче во много раз превышающих мраморные плиты.
Данные плиты могут использоваться:
- Плитка для отделки полов в жилых и общественных зданиях (со средней и низкой интенсивностью движения людей).
- Барные стойки, подоконники, облицовочные плиты для стен в жилых и общественных зданиях.
СТРУКТУРА СЕБЕСТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 1КВ.М. УПРОЧНЕННЫХ ГИПСОВЫХ ПЛИТ
Благодаря применению высокоэффективного СВЧ обжига природного гипсового камня затраты по статье калькуляции «Топливо на технологические цели» удалось довести до величины 2,7%, вместо 7,2% как при традиционной технологии упрочнения природного гипсового камня, разработанной В.И. Макаровым, А.И. Паниным и А.В. Нехорошевым
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО ПРИРОДНОГО ГИПСОВОГО КАМНЯ
Физико – механические характеристики материалов
|
Природные мраморы (по данным Л.А. Шрейнера)
|
Упрочненный гипс (Баскунчакское мест.)
|
Плотность, кг/м3
|
2600 - 2900
|
2200 - 2280
|
Предел прочности при сжатии, МПа.
|
40 - 170
|
50 - 90
|
Водопоглощение, %.
|
0,15 – 0,5
|
0,18 – 0,32
|
Истираемость, г/см3
|
0,4 – 3,2
|
1,8 – 2,3
|
Твердость, ×107 Па.
|
95 - 130
|
83 - 106
|
Коэффициент теплопроводности, Вт/м∙˚С
|
2,01
|
0,56
|
НАШИ ДОСТИЖЕНИЯ