ИННОВАЦИОННАЯ  ТЕХНОЛОГИЯ  ПОЛУЧЕНИЯ  ДЕКОРАТИВНЫХ  СИТАЛЛОВЫХ  ИЗДЕЛИЙ

Ким  Алексей  Юрьевич

д-р  техн.  наук,  доцент,  профессор  кафедры  «Теория  сооружений  и  строительных  конструкций»,  ФГБОУ  ВПО  «Саратовский  Государственный  Технический  Университет  имени  Ю.А.  Гагарина»,  РФ,  г.  Саратов

E -mail:  sberbanksp@yandex.ru

Харитонов  Семен  Павлович

аспирант  кафедры  «Теория  сооружений  и  строительных  конструкций»,  ФГБОУ  ВПО  «Саратовский  Государственный  Технический  Университет  имени  Ю.А.  Гагарина»,  Россия,  г.  Саратов

E -mail:  xpcemion@gmail.com

Амоян  Михаил

студент  ФГБОУ  ВПО  «Саратовский  Государственный  Технический  Университет  имени  Ю.А.  Гагарина»,  Россия,  г.  Саратов

INNOVATIVE  TECHNOLOGY  FOR  PRODUCING  DECORATIVE  SITALLOVYE  PRODUCTS

Kim  Aleksey

dr.  of  technical  science,  of  «Theory  of  structures  and  constructions»  department,  Saratov  State  technical  university  named  after  Y.A.  Gagarin,  Russia,  Saratov

Kharitonov  Semen

postgraduate  student  of  «Theory  of  structures  and  constructions»  department,  Saratov  State  technical  university  named  after  Y.A.  Gagarin,  Russia,  Saratov

Amoyan  Misha

student  Saratov  State  technical  university  named  after  Y.A.  Gagarin,  Russia,  Saratov

АННОТАЦИЯ

В  статье  описывается  инновационная  технология  создания  декоративных  ситалловых  изделий.  Авторы  данной  статьи  провели  исследование,  целью  которого  было  отработка  новой  технологии  по  созданию  новых  стройматериалов,  которые  можно  производить  в  малом  предприятии,  созданном  при  ВУЗе.

ABSTRACT

This  article  describes  an  innovative  technology  to  create  decorative  sitallovye  products.  The  authors  of  this  article  conducted  a  study  aimed  at  the  development  of  new  technology  for  the  creation  of  materials  that  can  be  produced  in  a  small  business,  created  at  the  University.

Ключевые  слова:   каменное  литье;  ситалловые  изделия;  строительные  материалы;  новые  технологии.

Keywords:   stone  casting;  sitallovye  products;  building  materials;  new  technologies.

Группа  студентов  третьего  курса  технологического  факультета  Саратовского  государственного  аграрного  университета  им.  Н.И.  Вавилова  под  руководством  профессора  Кима  А.Ю.  последние  четыре  года  проводила  исследования  по  созданию  технологии  для  производства  стройматериалов,  предназначенных  для  отделки  зданий  и  сооружений. 

Целью  данного  исследования  было  отработка  новой  технологии  по  созданию  стройматериалов,  которые  можно  производить  в  малом  предприятии,  созданном  при  вузе. 

За  последние  два  года  работы  группой  были  созданы  новые  виды  ситаллов  (термин  образован  из  первой  и  последних  букв  слов  стекло  и  кристалл)  с  заданными  характеристиками  для  строительной  отрасли  Саратовской  области. 

В  результате  реализации  данных  исследований  может  быть  создана  технологическая  линия,  позволяющая  выпускать  фотоситалловые  изделия  на  основе  пироксенового  диопсида.  Поликристаллический  ситалл  —  это  материал,  отличающийся  высокими  декоративными  свойствами,  а  также  высокой  прочностью  и  долговечностью  при  доступности  сырья  и  сравнительно  низкой  себестоимости.  Фотоситалловые  изображения  в  черно-белом  или  цветном  вариантах,  создаваемые  за  счёт  выращивания  в  стекле  опаловых  или  цветных  кристаллов,  так  же  долговечны,  как  и  сам  ситалл.

Фотоситаллы  —  это  принципиально  новая  технология,  разрабатываемая  в  последние  десятилетия  в  лабораториях  мира,  но  промышленностью  ещё  не  освоенная.  Последние  достижения  науки  позволяют  считать,  что  в  промышленном  отношении  ситалл  —  это  материал  двадцать  первого  века.

К  настоящему  времени  группой  получен  конструкционный  ситалл,  отличающийся  высокой  прочностью,  коррозионностойкостью,  морозостойкостью,  термостойкостью,  слабой  истираемостью,  лёгкостью  и  долговечностью.  Он  технологичен  (возможно,  изготовление  изделий  не  только  литьём,  но  и  прессованием,  прокаткой,  сваркой  и  т.  д.)  и  экономичен.  Материал  перспективен  при  изготовлении  изделий  различного  назначения.

Также  получен  и  декоративный  ситалл  (по  технологии  фотоситаллов),  имитирующий  мрамор.  Аналогично  могут  быть  получены  черно-белые  фотоситаллы,  а  затем  цветные  фотоситаллы,  имитирующие  агат,  яшму,  малахит  и  т.  п.  Для  декоративно-художественных  целей  ситалл  может  быть  применен  при  изготовлении  тех  же  изделий,  для  которых  применяется  фарфор  и  декоративный  камень.

Фотоситалловые  изделия  —  это  фотографии  и  фотоситалловые  пластины,  а  именно:

·     фотографии  в  ситалловых  пластинах,  т.  е.  портреты  (индивидуальные,  свадебные,  семейные  и  т.  д.),  картины,  рекламные  и  тематические  панно  на  зданиях,  лицевые  пластины  для  памятников,  а  также  чёрно-белые  фотоплиты  мрамора,  цветные  фотоплиты  гранита,  яшмы,  агата,  малахита  и  других  поделочных  камней.

·     фотоситалловые  пластины  для  изготовления  мебели,  каминов,  шкатулок,  цветочных  ваз,  письменных  приборов  и  т.  п.,  а  также  для  облицовки,  инкрустации  и  мозаики  вестибюлей,  залов,  кухонь,  ванн  и  т.  д.  по  индивидуальным  заказам.

Целесообразность  данного  исследования  обусловлена:

·     наличием  разработанной  технологии  получения  ситаллов  для  конструкционных  и  декоративных  целей;

·     наличием  необходимых  для  синтеза  ситаллов  пустующих  производственных  помещений  и  оборудования  (транспорта,  прессов  и  т.  д.);

·     наличием  выпускаемой  отечественной  промышленностью  оборудования  и  аппаратуры,  необходимой  для  производства  ситаллов;

·     наличием  в  России  необходимого  для  синтеза  ситаллов  сырья;

·     -  незаполненностью  мирового  рынка  ситалловой  и  фотоситалловой  продукции.

На  рисунках  1  и  2  показаны  образцы  декоративного  и  конструктивного  ситаллов,  полученных  авторами  статьи  в  печах  Саратовского  завода  «Электротерм-93»  в  августе  2013  года.

Рисунок  1.  Декоративный  ситалл

Рисунок  2.  Конструкционный  ситалл

У  нас  в  стране  первенство  по  применению  новых  материалов  и  технологий  держит  здравоохранение,  хотя  результаты  фундаментальных  исследований  в  области  нанотехнологий  в  строительстве  уже  сегодня  выглядят  впечатляюще.  Прежде  всего,  это  конструкционные  композиционные  материалы  повышенной  прочности,  а  также  новые  виды  арматурных  сталей,  не  поддающихся  коррозии.

Учёными  Московского  химико-технологического  института  им.  Д.И.  Менделеева  доказано,  что  здания,  построенные  с  применением  нанотехнологий,  будут  более  прочными  и  более  устойчивыми  к  воздействиям  внешней  среды.

В  отличие  от  современных  строений,  срок  эксплуатации  которых  оценивают  в  100  лет,  дома,  построенные  с  применение  новых  технологий,  смогут  служить  людям  300  и  более  лет.  Причем  без  значительного  ремонта.

Исходным  сырьём  для  производства  ситалла  является  изверженная  порода  пироксенового  типа  (диопсид,  авгит,  геденбергит,  магнетит,  диабаз,  базальт  и  другие  распространенные  в  России  минералы),  но,  в  основном,  глина,  кварцевый  песок,  мел,  доломит,  а  также  сода,  окись  хрома,  кокс  и  др.

Основная  сырьевая  база  находится  в  Поволжье  и  на  Урале.  Запасы  исходного  сырья  не  ограничены. 

Ситалловые  изделия  производились  в  СССР  в  восьмидесятые  годы  в  Москве  (термостойкие  трубки),  в  Ленинграде  (платы  для  печатных  схем),  в  Донецке  на  Украине  (облицовочная  плитка).  В  настоящее  время  конкуренция  со  стороны  отечественных  производителей  отсутствует.

Что  касается  иностранных  фирм,  производящих  изделия  из  технического  ситалла,  то,  в  первую  очередь,  следует  назвать  американские  фирмы  Corninq  Glass  works,  General  Elektric,  Romo  wooldridge  и  Silvania  Elektrik.

Эти  фирмы  изготавливают  изделия  для  электронной  промышленности,  а  именно:  сетки  для  телевизионных  трубок,  подложки  для  конденсаторов  и  платы  для  печатных  схем.  Кроме  того,  этими  фирмами  производятся  такие  изделия  из  ситалла,  как  посуда,  плитка,  водопроводные  трубы,  конусы-обтекатели  для  управляемых  сверхзвуковых  снарядов,  корпуса  безэкипажных  глубоководных  аппаратов  для  исследований  на  глубинах  свыше  9000  метров  и  основания  для  изготовления  зеркал  для  телескопов  с  нулевым  температурным  коэффициентом  линейного  расширения.

Из  других  новаций  следует  назвать  румынский  и  французский  «фарфор»,  а  также  японские,  пока  еще  экспериментальные,  «керамические»  двигатели  для  автомобилей.

Стратегию  маркетинга  необходимо  построить  на  отличительной  особенности  продукции  из  ситалла  —  её  новизне  и  высоких  потребительских  свойствах.  Основные  моменты  стратегии  —  отработанная  технология  и  приоритетные  права  на  неё  разработчиков,  сертификация  продукции,  реклама.

Оценка  себестоимости  производства  ситалловых  изделий  может  быть  проведена  на  основе  выпущенных  отечественными  производителями  в  восьмидесятые  годы  прейскуранта  №  06-02-82  оптовых  цен  на  изделия  из  стекла  и  ситалла.  Раздел  6  этого  прейскуранта  отведен  ценам  на  изделия  из  ситаллов.  Анализ  цен  этого  прейскуранта  показывает,  что  средняя  удельная  стоимость  ситалловых  изделий  составляет  (в  переводе  на  доллары  США  0,10—0,20  доллара  за  килограмм.  По  американским  данным  цена  плитки  из  «Пирокерама  9608»  составляет  от  3  до  6  долларов,  а  трубок  и  дротов  от  10  до  15  долларов  за  1  кг  изделия,  в  то  время  как  себестоимость  ситалла  составляет  от  40  до  60  центов  за  1  кг  изделия  в  зависимости  от  типа  ситалла,  качества  обработки,  цвета,  количества  изделий  и  других  факторов.

Можно  считать,  что  начале  2015  года  (вследствие  повышения  цен  на  энергетические  носители)  средняя  удельная  себестоимость  ситалловых  изделий  в  России  будет  составлять  около  700  дол.  США  за  тонну.  Образцы  ситалловых  изделий  см.  на  рис.  3.

Рисунок  3.  Образцы  декоративного  ситалла

За  два  года  работы  было  освоено  производство  каменного  литья  и  созданы  новые  виды  ситаллов  (термин  образован  из  первой  и  последних  букв  слов  стекло  и  кристалл)  с  заданными  характеристиками  для  строительной  отрасли  Саратовской  области.

Так  же  авторами  статьи  было  произведено  маркетинговое  исследование  рынка  продукции,  были  выяснены  основные  производители  аналогичных  изделий,  как  в  России,  так  и  за  пределами  РФ  и  полностью  подобрана  технологическая  линия  для  выпуска  продукции,  а  также  определены  поставщики  нужного  оборудования  и  примерные  отпускные  цены.

Авторы  статьи  надеются,  что  данное  исследование  найдет  применение  на  практике  для  создания  новых  видов  строительных  материалов.

Список  литературы:

1.Ким  А.Ю.,  Нургазиев  Р.Б.,  Харитонов  С.П.  Применение  нанотехнологий  для  производства  новых  строительных  материалов.  Специалисты  АПК  нового  поколения:  Материалы  IV  Всероссийской  научно-практической  конференции.  Под  ред.  И.Л.  Воротникова:  в  2  ч  Ч.  2  Саратов:  Издательство  «КубиК»,  2010.  —  210  с.,  —  с.  53—56.

2.Ким  А.Ю.,  Ким  Ю.В.  СБОРНАЯ  ТРУБЧАТАЯ  КОНСТРУКЦИЯ.  Патент  на  изобретение  RUS  2295086  от  29.11.2004.

3.Ким  А.Ю.,  Ким  Ю.В.  СБОРНАЯ  СИТАЛЛОВАЯ  ТРУБЧАТАЯ  КОНСТРУКЦИЯ.  Патент  на  изобретение  RUS  2295087  от  14.05.2005.

4.Павлушкин  Н.М.  Химическая  технология  стекла  и  ситаллов.  Издательство:  Стройиздат  Год:  1983  Формат:  djvu  Размер:  22,2  МБ  Для  сайта:  eknigi.org  Стекло  и  изделия  на  его  основе.