Теоретические основы синтеза функциональных токопроводящих силикатных композиционных материалов

Разработаны: феноменологическая модель электропроводности и агрегации частиц графита в гетерогенной системе на основе цементного камня; топологическая модель электрической проводимости гетерогенной системы; теорема топологической инвариантности удельной электрической проводимости относительно дисперсности части токопроводящей фазы; перколяционная модель электропроводности строительных композитов.
Токопроводящие композиционные материалы на основе силикатов и углеродных материалов эффективно применяются во многих отраслях промышленности, а также при производстве строительных материалов. Применение инфракрасных нагревателей в отопительной системе жилых и производственных помещений позволит создать благоприятную экологическую обстановку и снизить количество потребляемой энергии, идущей на отопление, в 1,2-1,5 раза.
Предложены методики: для исследования гидратации силикатных композиционных материалов с помощью спиновой метки; для расчета комплексной добавки для увеличения прочностных характеристик силикатных композитов.

Установлены основные закономерности изменения электрических и химиче-ских свойств композиций на основе силикатов и графитов в зависимости от их со-става, структуры и строения. Предложена модель зависимости электропроводности силикатного материала от природы и числа частиц токопроводящей фазы при усло-вии, что в системе отсутствуют структурообразование и цепочные структуры по ли-нии тока.
Исследованы температурные зависимости электропроводности систем графит – метасиликат натрия с добавками титанатов бария и стронция. Установлено, что на электропроводность композиционных систем влияет тип введенных в полупровод-ник примесей, их строение.
Разработана технология нанесения графитовых токопроводящих силикатных пленок с положительным температурным коэффициентом сопротивления на раз-личные материалы строительного назначения – стекло, керамика, металлы, бетоны.
Разработана методика для расчета составов силикатных композитов с различ-ным температурным коэффициентом сопротивления. Получены математическое описание массообмена и теплообмена при перемешивании и осаждении; изменяя входные параметры процесса, а также условия протекания процесса можно найти выходные величины а, следовательно, и оптимальные режимы синтеза.
Синтезированы и исследованы новые нагревательные материалы с положи-тельными температурными коэффициентами электрической проводимости.
На основе полученных результатов разработаны опытно-промышленный рег-ламент и рекомендации по реализации НИР.