Разработка энергоэффективных технологий получения и модифицирования экологически чистых теплоизоляционных материалов с наноструктурными фазами на основе природного и техногенного сырья

1.1. Анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, по теме проекта.
1.2. Выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач.
1.3. Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов или с действующей нормативно-технической документацией.
1.4 Исследование и анализ взаимосвязи особенностей вещественного состава и технологических свойств природного и техногенного керамического сырья Сибирского региона.
1.5 Исследование химического, минералогического состава природного и техногенного высококремнеземистого и алюмосиликатного сырья для получения жидкостекольных композиций.
1.6. Маркетинговый анализ состояния рынка в области тематики проекта.

2.1. Разработка критериев оценки пригодности силикатного сырья для получения пеностекольных материалов по низкотемпературной технологии (при 800 – 900 оС).
2.2. Разработка технологических режимов подготовки шихты, включающей в действие механизмы и эффекты механоактивации смеси.
2.3 Исследование режимов «низкотемпературного» синтеза стеклофазы при условии формирования нанокристаллической фазы в аморфной стекломатрице.
2.4 Разработка физико-химических принципов и критериев пригодности природного и техногенного сырья для получения теплоизоляционной керамики с наноразмерными фазами.
2.5 Проведение патентных исследований по ГОСТ Р 15.011-96.
2.6 Исследование влияния дисперсности компонентов шихты на процессы силикато- и стеклообразования.
2.7 Моделирование составов для получения теплоизоляционных материалов с наноструктурными фазами.

3.1 Разработка технологии пеностекла с повышенными механическими свойствами.
3.2 Установление влияния технологических факторов на кинетику вспенивания в процессе получения высокопрочной мелкопористой структуры.
3.3 Оценка вязкости стеклокристаллических композиций в температурном интервале их вспенивания и определение влияния окислительно-восстановительных характеристик шихт на процессы вспенивания пиропластичных силикатных масс.
3.4 Установления механизма влияния кристаллической фазы на процессы вспенивания при получении пеностеклокристаллических материалов.
3.5 Исследование физико-химических и механических свойств полученных образцов.
3.6 Комплексное исследование состава и структуры пеностеклокристаллических материалов с помощью рентгенофазового анализа и электронной микроскопии.
3.7 Сбор дополнительной информации о влиянии пеностекольных материалов на окружающую среду.

4.1. Исследование процессов структуро- и фазообразования в керамических композициях нетрадиционных связующих и непластичных природных и техногенных компонентов.
4.2. Исследование процессов поро- и фазообразования в смеси высокопористых природных и техногенных сырьевых материалов.
4.3. Исследование процессов создания и регулирования строения порового пространства керамической матрицы.
4.4. Установление способов упрочнения высокопористых керамических материалов, в том числе за счет синтеза кристаллических фаз с игольчатоволокнистым габитусом.
4.5. Отработка технологических режимов получения высокоэффективных теплоизоляционных материалов с температурой службы до 1000оС.
4.6. Разработка составов и технологии легковесных теплоизоляционных керамических материалов с температурой службы более 1000оС.
4.7. Разработка составов и технологии строительных теплоизоляционных керамических материалов из природного и техногенного сырья Сибирского региона.
4.8. Исследование функциональных свойств высокоэффективной теплоизоляционной керамики.

5.1. Исследование процессов гелеобразования жидкого стекла.
5.2. Исследование влияния кремнеземсодержащих и других минеральных добавок на свойства жидкостекольных композиций и теплоизоляционных материалов.
5.3. Исследование процессов высокотемпературной экструзии жидкостекольных композиций.
5.4. Разработка технологической схемы получения водостойких теплоизоляционных материалов.

6.1. Изготовление опытно-промышленных образцов теплоизоляционных материалов на основе пеностеклокристаллических, керамических и термопеносиликатных материалов и исследование их свойств в соответствии с нормативными документами.
6.2. Обобщение результатов предыдущих этапов работ и практические рекомендации по изменению технологических параметров получения теплоизоляционных материалов на основе пеностеклокристаллических, керамических и термопеносиликатных материалов с наноструктурными фазами.
6.3. Оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
6.4. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
6.5. Разработка технологических схем и технологических регламентов производства теплоизоляционных материалов на основе пеностеклокристаллических, керамических и термопеносиликатных материалов с наноструктурными фазами.