Ученые ЮУрГУ помогут сделать дымовые трубы и газоходы долговечнее
Исследование абразивостойкости полимерных связующих композитных материалов, используемых для промышленных дымовых труб, газоходов и сооружений газоочистки, провели ученые и студенты Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), сообщает 13 марта пресс-служба вуза.
Результаты исследования, проведенного в рамках стратегического проекта «Экосреда постиндустриальной агломерации», были представлены в журнале Polymers. Они позволят точнее оценивать долговечность конструкций из композитных материалов при их проектировании.
Поток дымовых газов промышленных предприятий, особенно металлургических, содержит твердые пылевидные и мелкие частицы, вызывающие так называемый газоабразивный износ труб. Он может привести в негодность даже стальные конструкции газоотводящих трактов.
Специалисты ЮУрГУ в своем исследовании оценили влияние повышенных температур на стойкость к газоабразивному износу материала композитных конструкций. Руководитель проекта, завкафедрой «Строительные конструкции и сооружения» Максим Мишнев пояснил, что объектом исследования стали полимерные связующие таких материалов:
«Полимерные связующие в композитных материалах являются матрицей — непрерывным компонентом, который изначально является жидким, а потом затвердевает. Матрица армируется различными типами волокон, например, стекловолокном. Матрица становится наполненной, когда в полимерное связующее добавляют различные мелкодисперсные добавки — порошки».
С этой целью на экспериментальном стенде, сконструированном научными сотрудниками университета, композитные материалы с ненаполненными и наполненными полимерными связующими подвергались воздействию потока частиц при повышенных температурах. Наполнителями служили микродисперсные промышленные отходы, такие как зола ТЭЦ, а также отработанный наполнитель медерудного комбината.
Результаты исследования, продемонстрировали, что с повышением температуры износ ненаполненной эпоксидной смолы значительно снижается, тогда как наполненные материалы показали неоднозначную зависимость интенсивности износа от температуры.
Результаты исследования газоабразивного износа, проведенного впервые в России и мире челябинскими учеными, позволят оценивать долговечность конструкций и правильно подбирать материалы при проектировании газоотводящих труб, а также решать задачи по созданию новых, более экономичных типов композитных конструкций газоотводящих трактов и газоочисток с улучшенными техническими свойствами.
