Sārmu aktivizēti karstumturīgie alumosilikātu kompozītmateriāli industriālam pielietojumam

Promocijas darba ietvaros tika izstrādāti poraini, karstumizturīgi alumosilikātu kompozītmateriāli no rūpnieciskajiem atkritumproduktiem un blakusproduktiem industriālam pielietojumam (piemēram, par izolācijas materiāliem), izmantojot sārmu aktivizācijas tehnoloģiju. Sārmu aktivizācijas rezultātā alumosilikāti pārveidojas, t.i., paaugstinātā pH vidē notiek izejmateriālu sastāvā esošo silikātu un aluminātu disociācija un polimerizācija. Par izejvielām poraino sārmu aktivizēto alumosilikātu kompozītmateriālu (ASC) ieguvē šī pētījuma ietvaros tiek izmantoti dažādās temperatūrās kalcinēti māli (metakaolīns un šamots), svina saturošs stikls, granulēti domnu sārņi, alumīnija metāllūžņu pārstrādes atkritumi, kā arī karstumizturīgas pildvielas. Promocijas darbā veiktie pētījumi tiek orientēti uz izejvielu kompozīcijas un ražošanas tehnoloģijas pilnveidošanu, lai iegūtu karstumturīgus materiālus. ASC tika noteiktas mehāniskās un fizikālās īpašības, pētīta mikrostruktūra, noteikts ķīmiskais un mineraloģiskais sastāvs, noteikta noturība paaugstinātas temperatūras apstākļos (stabilos un mainīgos). Promocijas darbā ir pierādīts, ka izejmateriālu proporcijas un kompozīcijas ķīmiskais sastāvs ietekmē ASC īpašības un nosaka materiāla pielietošanu augsttemperatūras apstākļos. Pierādīts, ka aktivizācijas šķīduma ķīmiskais sastāvs būtiski ietekmē ASC siltumtehniskās īpašības un nosaka to maksimālo darba temperatūru augsttemperatūras iekārtās. Pierādīts, ka palielinot Al2O3 komponentes īpatsvaru sastāvā var iegūt ASC ar augstākām mehāniskām īpašībām un termisko stabilitāti. Promocijas darba ietvaros tika iegūti karstumturīgi ASC darba temperatūrai 600-1000ºC ar materiāla blīvumu 350-850 kg/m3, kopējo porainību robežās no 65 tilp.% līdz 86 tilp.%, spiedes stiprību no 1,0-3,0 MPa un siltumvadītspēju no 0,14-0,16 W/(m K). Pēc augsttemperatūras mikroskopa un dilatometra iegūtajiem rezultātiem tiek secināts, ka sastāvi ar ugunsizturīgo ķieģeļu krāsns oderējuma zāģēšanas atlikumiem uz šamota bāzes darba temperatūrā līdz 800 °C uzrāda 0,3-0,5 % rukumu, savukārt, darba temperatūrā līdz 1000 °C, materiāla rukums sasniedz 3,1-4,3 %, kas atbilst standartiem.