Реєстраційний номер
0825U001253, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
26-05-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Стінові керамічні матеріали з використанням вуглецевмісної сировини та енергозберігаючих технологічних процесів
Здобувач
Лігезін Станіслав Леонідович,
Керівник Щукіна Людмила Павлівна
Опонент Саввова Оксана Вікторівна
Опонент Хоменко Олена Сергіївна
Рецензент Борисенко Оксана Миколаївна
Рецензент Корогодська Алла Миколаївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Опис
Реферат дисертаційної роботи Лігезіна С.Л. "Стінові керамічні матеріали з використанням вуглецевмісної сировини та енергозберігаючих технологічних процесів"
Дисертація Лігезіна С.Л., подана на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 161 – Хімічні технології та інженерія, виконана в Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут" у 2025 році. Робота присвячена розробці нової ресурсо- та енергоощадної технології виробництва стінової кераміки з використанням вуглецевмісних відходів та інноваційних технологічних рішень.
Мета і завдання. Метою дослідження є створення технології стінової кераміки, яка базується на комплексному підході: інкорпорації вуглевідходів як паливних добавок та впровадженні енергозберігаючих процесів на етапах формування і випалу. Завдання включають аналіз фізико-хімічних закономірностей вигоряння вуглецю, розробку методів прискорення реакцій та оптимізацію технологічних параметрів.
Об’єкт і предмет дослідження. Об’єктом є процеси отримання стінової кераміки з енергозберігаючими добавками, а предметом – закономірності реакцій вигоряння вуглецю та вплив методів консолідації на властивості матеріалів.
Методика. У роботі використано методи хімічного, рентгенофазового, рентгенофлуоресцентного та термічного аналізів, гамма-спектрометрію, оптичну мікроскопію, а також нормативні методики оцінки технологічних властивостей. Теоретичні розрахунки базуються на термодинамічному аналізі та штучних нейронних мережах (ШНМ).
Структура та зміст роботи. У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету, задачі, наукову новизну та практичне значення. Перший розділ аналізує сучасні тенденції використання вуглецевмісної сировини, зокрема відходів вугільної промисловості, та виявляє проблеми енергоефективності існуючих технологічних рішень. Другий розділ описує сировину, методи виготовлення зразків і експериментальну базу. Третій розділ присвячений теоретичному обґрунтуванню вибору окисників (NaNO3, NH4NO3, KNO3, Ca(NO3)2, Fe(NO3)3, K2Cr2O7). Розроблено методику розрахунку констант рівноваги їх розкладу в діапазоні 700–1300 К, визначено оптимальні комбінації речовин-окисників (NH4NO3+Ca(NO3)2, NH4NO3+NaNO3) за допомогою ШНМ та створено програмне забезпечення для прогнозування динаміки термічного розкладання. Четвертий розділ висвітлює експериментальні дослідження мас з вуглевідходами: визначено їх оптимальні склади, енергетичний потенціал та вплив окисників на міцність кераміки. Вперше в технології стінової кераміки застосовано новий метод консолідації - магнітно-імпульсне пресування, та доведено доцільність та можливість режиму «самовипалу». У п’ятому розділі представлено технологічну схему, номограми для оцінки енергетичного потенціалу сировини та техніко-економічний аналіз.
Наукові результати.
1. Теоретично та експериментально підтверджено можливість створення енергоощадної технології з використанням вуглевідходів, окисників та динамічного пресування.
2. Розроблено підхід до вибору окисників для інтенсифікації вигоряння вуглецю шляхом узгодження інтервалів їх розкладу та окиснення.
3. Запропоновано магнітно-імпульсне пресування як інноваційний метод консолідації, що покращує структуру матеріалів.
4. Доведено можливість "самовипалу" з повною заміною палива вуглецевмісною сировиною.
5. Створено ШНМ для прогнозування властивостей кераміки залежно від складу шихти.
Практичне значення.
Розроблено технологію отримання кераміки марки М75–100 і F35 за температури 950 °С з використанням суглинку, вуглевідходів (15–22%) та окисників. Створено програму "CeramMath" для прогнозування міцності, методику підбору окисників і номограми для оцінки економії енергоресурсів. Результати впроваджено в навчальний процес НТУ "ХПІ" та держбюджетні дослідження.
Висновки.
Дисертація пропонує інноваційну технологію, що знижує енерговитрати та оптимізує використання ресурсів, маючи значний потенціал для впровадження в керамічній галузі.
Дата реєстрації
2025-04-12
Додано/оновлено в НРАТ
2025-04-12 / 2026-07-01
