ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА ПОРИСТОГО ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ У ВИХРОВОМУ АПАРАТІ

The paper presents experimental data on the influence of various factors on the thermophysical properties of porous materials. A technique and a mathematical model are proposed that make it possible to predict a change in the thermophysical properties during the heat treatment.The properties of porous materials and their scope depend on the chemical composition, thermophysical characteristics of the components and the method of their production.At temperatures above800°C, almost all porous silicate-based heat-insulating materials lose their ductility, flexibility, toughness, become brittle and change their original shape. Therefore, research aimed at developing equipment and technology for the production of materials that can work at significant temperature gradients, are heat-resistant and do not change their initial strength and thermal insulation properties when exposed to high or low temperatures, are relevant and require further research.Available literature sources show the dependences of consumer properties of heaters, but determining the functional dependence of thermophysical characteristics on the structural parameters of the material remains an urgent task.During the research, the following patterns were established: the most powerful influence on the density of the finished heat-insulating material is exerted by the heat treatment time of the material in the furnace, and the larger it is, the lower the density of the material.Based on the obtained dependences, we can conclude that with an increase in density, the value of the thermal conductivity of the material also increases. That is, to obtain a material with better thermal insulation properties, it is necessary to achieve a lower density of the material, but at the same time with the necessary strength.
В работе приводятся экспериментальные данные о влиянии различных факторов на теплофизические свойства пористых материалов. Предложена методика и математическая модель, позволяющая прогнозировать изменение теплофизических свойств в процессе термообработки.Свойства пористых материалов и область их применения зависят от химического состава, теплофизических характеристик компонентов и способа их производства.При температурах выше 800˚С практически все пористые теплоизоляционные материалы на основе силикатов теряют пластичность, гибкость, ударную вязкость, становятся хрупкими и меняют свою первоначальную форму. Поэтому исследования, направленные на разработку оборудования и технологии производства материалов, способных работать при значительных температурных градиентах, термостойких и не меняющих своих первоначальных прочностных и теплоизоляционных свойств, при воздействии высоких или низких температур, актуальны и требуют дальнейшего развития.В доступных литературных источниках приводятся зависимости потребительских свойств утеплителей, но определение функциональной зависимости теплофизических характеристик от структурных параметров материала остается актуальной задачей.В ходе исследований установлены следующие закономерности: наиболее сильное влияние на плотность готового теплоизоляционного материала оказывает время термообработки материала в печи, причем, чем оно больше, тем меньше плотность материала.Исходя из полученных зависимостей, можно сделать вывод о том, что с увеличением плотности растет и значение коэффициента теплопроводности материала. То есть для получения материала с лучшими теплоизоляционными свойствами необходимо достигать меньшей плотности материала, но при этом и с необходимой прочностью.
В роботі наводяться експериментальні дані про вплив різних факторів на теплофізичні властивості пористих матеріалів. Запропоновано методику й математичну модель, що дозволяє прогнозувати зміну теплофізичних властивостей у процесі термообробки.Властивості пористих матеріалів і область їх застосування залежать від хімічного складу, теплофізичних характеристик компонентів і способу їх виробництва.При температурах вище 800˚С практично всі пористі теплоізоляційні матеріали на основі силікатів втрачають пластичність, гнучкість, ударну в’язкість, стають крихкими і змінюють свою первинну форму. Тому дослідження, спрямовані на розробку обладнання і технології виробництва матеріалів, здатних працювати при значних температурних градієнтах, термостійких та таких, що не змінюють своїх початкових міцнісних і теплоізоляційних властивостей, при впливі високих або низьких температур, є актуальними і потребують подальшого розвитку.У доступних літературних джерелах наводяться залежності споживчих властивостей утеплювачів, але визначення функціональної залежності теплофізичних характеристик від структурних параметрів матеріалу залишається актуальним завданням.У ході досліджень встановлено такі закономірності: найбільш сильний вплив на щільність готового теплоізоляційного матеріалу має час термообробки матеріалу в печі, причому, чим він більший, тим менша щільність матеріалу.Виходячи з отриманих залежностей, можна зробити висновок про те, що зі збільшенням щільності росте і значення коефіцієнта теплопровідності матеріалу. Тобто для отримання матеріалу з найкращими теплоізоляційними властивостями необхідно досягати меншої щільності матеріалу, але при цьому і з необхідною тривкістю.