ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ РАЗНОГО ДИАПАЗОНА СВОЙСТВ. ЧАСТЬ 1
В работе рассмотрены химические и физические принципы получения материалов
разного диапазона свойств, которые, как нам представляется, будут востребованы
в третьем тысячелетии (1, 2). Первый принцип - экологическая безопасность -
включает два понятия: очистка биосферы и экологическая чистота материала, например
декоративного. Высказывания Ф.М. Достоевского о том, что красота спасет мир,
в данном случае буквально - техногенные завалы литосферы превращаются в прекрасную
безобжиговую глино-мозаичную смальту. В этих материалах порошковую основу составляют
природные глиносодержащие продукты - суглинки, белая и голубая глина, Fe(II)
и Fe(III) - содержащие отходы металлургических производств, которые заменяют
портландцемент, мелкие пески-отходы, содержащие P2O5, а также окрашенные минеральные
продукты-отходы. Как можно заметить, порошки содержат вещества, которые портландцементные
системы “не любят”. Жидкостью затворения для таких систем служит техническая
фосфорная кислота определенной концентрации. Основным химическим процессом,
обеспечивающим твердение системы в камень, является образование труднорастворимых
фосфатов и геля кремниевой кислоты - термодинамически устойчивых в окружающей
среде материалов, отличающихся более низким уровнем энергии. Полученные материалы
отличает природосохранность, широкая цветовая
гамма, большая устойчивость к кислотной
агрессии окружающей среды (сернокислой и азотнокислой), чем, например, силикатные
материалы, поскольку фосфорная
кислота более сильная, чем кремниевая.
Кроме того, полученные материалы обладают способностью твердеть с одинаковой
скоростью как при положительных (20...25 °С),
так и при отрицательных (до -18 °С) температурах, так как рассматриваемые системы
являются протоносодержащими и способными к ускоренной передаче протонов по
системе водородных связей в условиях пониженных энтропий.
Итак, цель первого решения - достижение эстетичности и устойчивости природосохранного
материала в окружающей среде.
С учетом экологической безопасности цель второго принципа создания материалов
будущего можно сформулировать как “тепло и тишина нужны миру”. Одно из решений
- создание политропных композиций. Надо заметить, что, во-первых, среда-матрица
во всех случаях цементсодержащих материалов представлена одинаковой природой
и , во-вторых, в зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы заполнителя
(твердой, газообразной или жидкой) достигаются свойства, значительно отличающиеся
по своим величинам - прочность, тепло- и звукозащитность и т.д. Можно предложить
два пути решения задачи о том. как свойства немного приблизить друг к другу.
Первый путь - изменить. и кардинально, свойства каменной прослойки в твердой
пене, второй - создание политропных материалов. В соответствии с основными идеями
инженерной химии реализация первого пути может базироваться на принципах, описанных
в (1, 2).
