The object of research, development or design (in Russian) : Керамогранит, минеральное сырье, техногенные отходы

The object of research, development or design (in Kazakh) : Керамогранит, минералды шикізат, техногендік қалдықтар

Aim of work (in Russian) : Интенсификация процессов фазово-структурного формирования керамогранита с использованием новых видов минерального сырья, а также усовершенствование технологий производства для повышения его эксплуатационных характеристик.

Aim of work (in Kazakh) : Жаңа түрдегі минералдық шикізатты пайдалана отырып, керамограниттің фазалық-құрылымдық түзілу үдерістерін қарқындату, сондай-ақ оның пайдалану сипаттамаларын арттыру үшін өндіріс технологияларын жетілдіру.

Методы исследования (на русском) : Для решения поставленных задач выбраны современные аналитические (качественные и количественные), химические, термогравиметрические, рентгенофазовые, вычислительные, лабораторные и экспериментально-промышленные методы анализа, выполняемые с использованием растрового электронного микроскопа Jeol JSM-6490lV, киберсканера PCD 650 Eutech, ИК-Фурье-спектрометра Zhimadzu IRPrestige-21, дифференциально-термического анализатора (ДТА), рентгеновского энергодисперсионного микроанализатора INCA Energy (Oxford Instruments) и другого оборудования Испытательной региональной лаборатории инженерного профиля «Конструкционные и биохимические материалы». Для достижения цели проекта применяются химические, физические и физико-механические методы исследований. Теоретические задачи решаются с использованием моделирования и численных расчётов, результаты которых сопоставляются с экспериментальными данными. Выбранный подход основан на законах химии, физической химии, термодинамики, тепло- и массообмена в газо-, жидко- и твердофазных системах.

Методы исследования (на казахском) : Қойылған міндеттерді шешу үшін заманауи аналитикалық (сапалық және сандық), химиялық, термогравиметриялық, рентгенофазалық, есептеуіш, зертханалық және тәжірибелік-өнеркәсіптік талдау әдістері таңдалды. Зерттеулер растырмалы электронды микроскоп Jeol JSM-6490lV, киберсканер PCD 650 Eutech, ИК-Фурье-спектрометр Zhimadzu IRPrestige-21, дифференциалды-термиялық анализатор (ДТА), рентгендік энергия-дисперсиялық микроанализатор INCA Energy (Oxford Instruments) және «Құрылымдық және биохимиялық материалдар» инженерлік бейіндегі өңірлік сынақ зертханасында орналасқан басқа да құрал-жабдықтардың көмегімен орындалады. Жобаның мақсатына жету үшін химиялық, физикалық және физика-механикалық зерттеу әдістері қолданылады. Теориялық міндеттер модельдеу мен сандық есептеу әдістері арқылы шешіліп, олардың нәтижелері тәжірибелік деректермен салыстырылады. Таңдалған тәсіл химия, физикалық химия, термодинамика, жылу және масса алмасу заңдарына, сондай-ақ газ, сұйық және қатты фазалық жүйелердегі процестерге негізделген.

Obtained results and novelty (in Russian) : Применение новых видов минерального сырья для синтеза керамогранита, что позволит улучшить его эксплуатационные свойства (прочность, термостойкость, износостойкость и т.д.). Особое внимание уделяется использованию местного сырья, такого как кремнеземное сырьё из Туркестанской области. Исследование влияния различных технологических параметров (температура обжига, давление прессования, время выдержки) на структуру и фазовый состав керамогранита, что позволяет оптимизировать процесс производства и снизить его энергозатраты. Использование новых составов керамогранитной массы с добавлением отходов микросилика и технического кремния, что может способствовать созданию более экологичных материалов с улучшенными физико-механическими характеристиками. Оптимизация технологического процесса обжига для улучшения фазовой структуры керамогранита, включая формирование муллита и снижение пористости материала, что способствует повышению его долговечности и стойкости к внешним воздействиям.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Керамогранит синтездеу үшін минералдық шикізаттың жаңа түрлерін пайдалану оның пайдалану қасиеттерін (беріктік, термиялық төзімділік, тозуға төзімділік және т.б.) жақсартуға мүмкіндік береді. Ерекше назар Түркістан облысынан алынған кремнийлі жергілікті шикізатты қолдануға аударылады. Әртүрлі технологиялық параметрлердің (күйдіру температурасы, престеу қысымы, ұстау уақыты) керамограниттің құрылымы мен фазалық құрамына әсерін зерттеу өндіріс процесін оңтайландыруға және энергия шығынын азайтуға мүмкіндік береді. Микрокремнезем мен техникалық кремний қалдықтарын қосу арқылы керамогранит массасының жаңа құрамдарын пайдалану экологиялық тұрғыдан таза әрі жақсартылған физика-механикалық сипаттамалары бар материалдар алуға мүмкіндік береді. Күйдірудің технологиялық процесін оңтайландыру керамограниттің фазалық құрылымын жетілдіруге, атап айтқанда муллит түзілуін қамтамасыз етуге және материалдың кеуектілігін төмендетуге бағытталған, бұл оның ұзақ мерзімділігі мен сыртқы әсерлерге төзімділігін арттырады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Оптимальный состав керамогранита с добавлением 2 % микросилики обеспечивает высокие эксплуатационные свойства: прочность при изгибе — 41,5 МПа, водопоглощение — 0,023 %, морозостойкость — 107 циклов, износостойкость — 0,17 г/см³, огневая усадка — 11,1 %. Технология отличается сниженным энергопотреблением (обжиг при 1200–1250 °C, 60–90 мин), использованием местного сырья и техногенных отходов, что уменьшает себестоимость и повышает экологическую эффективность производства.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Микросиликасының 2 % қосындысы бар керамограниттің оңтайлы құрамы жоғары пайдалану қасиеттерін қамтамасыз етеді: иілуге беріктігі — 41,5 МПа, су сіңіргіштігі — 0,023 %, аязға төзімділігі — 107 цикл, тозуға төзімділігі — 0,17 г/см³, отқа шөгуі — 11,1 %. Технология төмен энергия шығынымен (күйдіру температурасы 1200–1250 °C, уақыты 60–90 мин) ерекшеленеді және жергілікті шикізат пен техногендік қалдықтарды пайдалану есебінен өзіндік құнды төмендетіп, өндірістің экологиялық тиімділігін арттырады.

Level of implementation (in Russian) : Получены экспериментальные данные по синтезу керамогранита, подтверждающие эффективность разработанной технологии и возможность её промышленного применения.

Level of implementation (in Kazakh) : Алынған эксперименттік деректер керамогранит синтезінің тиімділігін дәлелдейді және технологияны өндірістік деңгейде енгізуге мүмкіндік береді.

Efficiency (in Russian) : Использование местного сырья и техногенных отходов снижает себестоимость и повышает экологическую эффективность производства.

Efficiency (in Kazakh) : Жергілікті шикізат пен өндіріс қалдықтарын пайдалану өндіріс шығындарын азайтады және экологиялық тиімділікті арттырады.

Field of application (in Russian) : Области применения: производство строительных и отделочных материалов; промышленное и гражданское строительство; изготовление износостойкой и морозостойкой плитки; экологичные строительные технологии и архитектура. Области науки: химическая технология; материаловедение и новые материалы; физика и химия твёрдого тела; тепломассообменные процессы; геология и переработка минерального сырья; экология и устойчивое производство.

Field of application (in Kazakh) : Қолдану салалары: құрылыс және әрлеу материалдарын өндіру; өнеркәсіптік және азаматтық құрылыс; тозуға және аязға төзімді плиткалар өндіру; экологиялық құрылыс технологиялары мен архитектура. Ғылым салалары: химиялық технология; материалтану және жаңа материалдар; қатты дененің физикасы мен химиясы; жылу және массаалмасу процестері; геология және минералдық шикізатты өңдеу; экология және тұрақты өндіріс.