Darbe numatoma sukurti ekologišką ir ekonomišką daugiafunkcinių bevandenių Ca/Si kompozitinių junginių sintezės technologiją ir pasiūlyti jų racionalaus panaudojimo sritis. Projekte tikimasi pasiekti kompleksinį efektą: padidinus Ca/Si bevandenių kalcio silikatų reakcingumą ir aktyvių jų atmainų stabilumą, gamybos procese 25-30 % sumažinti energijos sąnaudas ir CO2 emisiją; gaminių kietėjimo metu į jų struktūrą įterpti ir taip utilizuoti dujinį bei superkritinį CO2; sukūrus naujas, ilgaamžes ir mechaniškai stiprias medžiagas, išplėsti funkcinių oksidinių gaminių asortimentą.
Junginiai bus sintetinami iš CaO ir SiO·nH2O reagentų (reakcijų mechanizmui nustatyti); o po to iš AlF3 gamybos atliekos – silikagelio ir gamtinių Lietuvos žaliavų: Karpėnų klinties, Stoniškio opokos ir Anykščių kvarcinio smėlio.
Darbe bus nustatyta hidroterminės/mikrobanginės sintezės parametrų įtaka junginių susidarymo sekai, jų stabilios būsenos intervalams, produktų švarumui, dispersiškumui, kristalų gardelės rodikliams, ištirtas tribocheminės aktyvacijos ir kietafazio sukepimo sąlygų poveikis nano matmenų kalcio silikatų struktūros patvarumui ir hidrauliniam aktyvumui, išnagrinėta dujinio ir superkritinio CO2 įtaka gaminių kietėjimo procesui, jų cheminei/mineralinei sudėčiai, struktūrai ir savybėms. Bus sudaryti bevandenių Ca/Si kompozitinių junginių gavimo energijos bei CO2 balansai ir palyginti su analogiškais portlandcemenčio gamybos duomenimis. Numatoma parengti vandens ir CO2 aplinkoje kietėjančių bevandenių kalcio silikatų sintezės ir aktyvacijos technologines rekomendacijas gamybai, o taip pat nustatyti netradicinių daugiafunkcinių sluoksniuotų Ca/Si kompozitinių junginių tinkamumą volastonitinei keramikai ir užpildams plastmasės, dažų ir popieriaus pramonėms gaminti.
Sprendžiant projekto uždavinius, bus bendradarbiaujama su užsienio mokslininkais ir Lietuvos pramonės įmonėmis.
Projekto finansavimas:
Lietuvos mokslo tarybos parama moksliniams tyrimams, Mokslininkų grupių projektai
Projekto rezultatai:
Bus sukurta naujos kartos daugiafunkcinių bevandenių sluoksniuotų Ca/Si kompozitinių junginių sintezės technologija, kuri leis 25-30 % sumažinti naujų, ilgaamžių ir mechaniškai stiprių rišamųjų medžiagų gamybos energijos sąnaudas ir CO2 emisiją, išplėsti silikatinių gaminių asortimentą, į jų struktūrą įterpti ir utilizuoti CO2, užtikrins antrinių žaliavų tolimesnį panaudojimą.
Naujų funkcinių medžiagų kūrimo metu įgyta patirtis ir kompetencija leis vykdyti aukšto lygio tarptautinius tyrimus, kurių rezultatai bus pateikiami mokslinėse publikacijose ir pritaikomi verslo aplinkoje, rengti naujus tarptautinius ir nacionalinius MTEP projektus.
Projekto rezultatai bus aktualūs šiuolaikinei rišamųjų medžiagų, užpildų, medicininių implantų gamybos, chemijos pramonėms ir sudarys prielaidas tolesnei aukštųjų technologijų plėtrai. Tai patvirtina ir Lietuvos įmonių sutikimas dalyvauti projekte.
Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2017-09-01 - 2020-09-30
Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas
