Гибкие связи прочнее металла

/ Ученые КНЦ успешно разрабатывают новые полимеры по передовым технологиям

Ученые Института химии КНЦ УрО РАН на протяжении
многих лет успешно создают и изучают новые материалы, необходимые современной промышленности, науке и технике. В конце июня в Сыктывкаре прошла очередная всероссийская научная конференция под названием «Керамика и композиционные материалы». Это направление стало развиваться в Коми с начала строительства завода «Орбита» в 1985 году. От грандиозных планов по строительству промышленного гиганта в Сыктывкаре остался лишь громадный металлический каркас, а вот научная школа химических исследований, нацеленных на выработку и совершенствование новых синтетических материалов, успешно развивается.

«Нано» – так надо

Исследования сотрудников Института химии прежде всего направлены на повышение эффективности использования традиционных и новых видов минерального сырья, которыми богата Республика Коми, а также отходов горнодобывающей промышленности для производства изделий из керамических и композиционных материалов.

Всем известно, что на территории Коми находятся запасы самых различных полезных ископаемых. Перспективными видами сырья считаются бокситы, титановые руды, фарфоровые камни, на основе которых сотрудниками Института химии уже разработаны уникальные материалы и основы передовых технологий для их производства. В институте созданы специальные лаборатории керамического материаловедения и ультрадисперсных систем, деятельность которых напрямую связана с разработкой и развитием технологий конструкционных и функциональных керамических и композиционных материалов на основе природного и синтетического сырья. Приоритетными являются исследования, направленные на повышение технически важных характеристик материалов и изделий, востребованных рынком.

Прошедшая в столице республики конференция – уже седьмая по счету (первая состоялась в 1989 году). Обычно на эти встречи раз в три года съезжаются исследователи практически со всей России и стран СНГ. На этот раз в Сыктывкаре побывали более 30 ведущих ученых из Москвы, Санкт-Петербурга, Черноголовки, Перми, Екатеринбурга, Уфы, Оренбурга, Иваново, Ростова-на-Дону, Алма-Аты, Харькова. Специалисты делились результатами исследований в области разработки, изучения и производства наноматериалов. Да-да, именно наноматериалов – для ученых-материаловедов приставка «нано» не является просто модным словечком. Имея под рукой мощные современные инструменты – электронные микроскопы, лазерные спектрометры, другое оборудование, исследователи уже доказали связь многих уникальных свойств материалов с их наноструктурой.

Об использовании нанотехнологий в последнее время к месту и не к месту с упоением говорят на всех уровнях и зачастую выдают желаемое за действительное. Сотрудники Института химии имеют дело с нанотехнологиями при синтезе керамических и композиционных материалов на протяжении уже четверти века. К сожалению, керамическое производство сейчас в упадке, поэтому наряду с разработкой новой керамики исследователи стали активно заниматься композиционными материалами.

Гибкие связи

Судя по отзывам, научные конференции, организуемые Институтом химии, проходят без излишнего наукообразия. На встречах широко обсуждаются возможности коммерциализации научных разработок, их непосредственного внедрения в сферы потребления.

Удачным примером здесь можно назвать применение изделий из композиционных материалов в строительстве. Как рассказал нам заведующий лабораторией керамического материаловедения Института химии Коми НЦ УрО РАН Юрий Рябков, например, практически готов к внедрению в производство модифицированный композиционный материал для так называемых гибких связей. Гибкие связи представляют собой синтетические стержни наподобие гвоздей. Такими пластиковыми «гвоздями» в виде специальных конструкций под облицовочными панелями к бетонной стене крепится утеплитель. Подобные полимерные материалы применяются и в качестве сцеплений в полостях между внешней и внутренней стенами капитальных зданий. До последнего времени для этого использовали железные стержни, но металл, как известно, из-за высокой теплопроводности образует «мостик холода», который увеличивает теплопотери. Применение пластика как менее теплопроводного и относительно недорогого материала является более эффективным. Ученые Института химии модифицировали технологию и состав этого композиционного материала и добились повышения конструкционной прочности и возможности многолетнего использования гибких связей в контакте с такой агрессивной средой, как бетон. Кроме этого, стеклопластиковая арматура на основе модифицированной эпоксидной матрицы – отличная альтернатива железной арматуре – и легкая, и прочная. Поэтому при сооружении высоконагруженных строительных конструкций предпочтение отдают именно этим новым материалам. Научной разработкой технологических схем производства изделий из новых композиционных материалов занимается созданное при институте научно-производственное предприятие «Композит-С», а промышленным производством занимаются профильные предприятия – партнеры Института химии (ООО «Композит-Сервис» и другие). Сейчас эта разработка проходит стадию сертификации.

От Яреги до Москвы

В конференции приняли участие и представители бизнес-сообщества. О перспективах реализации проекта Ярегского горно-химического комплекса с заводом по производству пигментного диоксида титана, аэросила и материалов наноструктуры с использованием инновационных технологий переработки нефтетитановых руд ученым рассказал генеральный директор ОАО «ЯрегаРуда» Виктор Власенко. Более подробно о технологических нюансах возможных направлений использования ярегских титановых концентратов участникам конференции рассказал главный технолог «ЯрегаРуда» Владимир Коржаков. В марте прошлого года проект ОАО «ЯрегаРуда» по созданию горно-химического комплекса был рассмотрен и одобрен на заседании Межведомственной комиссии по развитию науки и инновационной деятельности при Экономическом совете РК. Он был признан перспективным для экономики региона, и в настоящее время первый этап проекта находится на экспертизе в ГК «Роснанотех». Участники конференции от имени научного сообщества направили в адрес руководства госкорпорации обращение с просьбой поддержать этот уникальный проект по производству нанопродуктов из минерального сырья Республики Коми и принять участие в его софинансировании. Между Институтом химии и ОАО «ЯрегаРуда» был подписан протокол о намерениях. Сближение промышленников и ученых, несомненно, стало одним из важнейших результатов прошедшего научного форума.

По мнению специалистов, разработка керамики и композиционных материалов является одним из самых перспективных направлений в науке. Не случайно в рамках конференции была организована школа молодых ученых, посвященная вопросам наноструктурирования керамики и композиционных материалов. Ведущие ученые рассказали начинающим исследователям, студентам СГУ о новых результатах, новых методах и подходах в исследованиях, а также поделились сведениями о том, где и какое оборудование можно использовать для своих изысканий.

Ольга САЖИНА.

ТАКЖЕ В РУБРИКЕ

№126 (4283) - 7 июля 2010 года