Оптимизационное моделирование свойств теплоизоляционных функционально-градиентных изделий на основе минеральных порошков оксида кремния, синтезированного из природного диатомита

Моделирование теплопроводности композиции, состоящей из волокнистых и зернистых систем, с учетом влияния на теплопроводность гранулометрического состава, топографии поверхности, фазового состава частиц наполнителя и оптимизация соотношения компонентов с учетом изменения давления, влажности, температуры дает возможность разработать техническую документацию для получения теплоизоляционных материалов нового поколения на основе минеральных порошков. Являясь одной из ведущих держав мира по производству энергии, Россия значительно уступает развитым странам в вопросах рационального использования энергоресурсов. Обращает внимание интенсивное развитие в западных странах промышленности теплоизоляционных материалов. В Швеции, Германии, Финляндии, США и др. объем выпуска теплоизоляционных материалов на душу населения в 5-10 раз превышает выпуск утеплителей на одного жителя в Росси. На Западе в последние годы активно ведутся разработки по созданию теплоизоляционных материалов на основе минеральных порошков. В строительной отрасли этих стран уже применяют панели VIP, имеющие коэффициент теплопроводности в диапазоне 0,002-0,02 Вт/м∙К, т.е. на порядок ниже чем у пенополистирола и других материалов. На основе имеющегося у коллектива авторов научного задела доказана возможность получения теплоизоляционных панелей путем создания наноструктур на основе диатомитовых пород. Проведены предварительные исследования методов управления свойствами микроскопических частиц с целью формирования в них новых свойств за счет направленного формирования наноструктуры. Обоснована возможность создания вакуумных теплоизоляционных панелей с пористым наноструктурированным наполнителем на основе кремнеземсодержащих порошков, которые имеют коэффициент теплопроводности (0,004÷ 0,002) Вт/м2, выдерживают температуру до 500 ºС и являются экологически чистым продуктом.Вакуумные теплоизоляционные панели предназначены для изоляции: ограждающих конструкций зданий и сооружений, холодильных установок, бытовых холодильников, рефрижераторов, пассажирских вагонов и т.д.