Теплоізоляційні властивості червоного шламу як функціонального наповнювача для полімерних композитів

Автори Л. Мельник1, О. Доній1 , В. Свідерський1, Н. Харченко2, Т. Говорун2, Р. Мілоцький3
Афіліація

1Національний технічний університет України «КПІ ім. І. Сікорського», 03056 Київ, Україна

2Сумський державний університет, 40007 Суми, Україна

3Канадзавський університет, 920-1192 Канадзава, Японія

Е-mail hovorun@pmtkm.sumdu.edu.ua
Випуск Том 17, Рік 2025, Номер 1
Дати Одержано 04 січня 2025; у відредагованій формі 20 лютого 2025; опубліковано online 27 лютого 2025
Цитування Л. Мельник, О. Доній, В. Свідерський, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 17 № 1, 01027 (2025)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.17(1).01027
PACS Number(s) 61.46. + w, 61.43.Gt, 73.63.Fg, 74.50. + r
Ключові слова Утилізація відходів, Полімерні композити, Теплопровідність (16) .
Анотація

Дослідження спрямоване на вирішенні проблеми утилізації промислових відходів шляхом використання червоного шламу (ЧШ), побічного продукту виробництва глинозему, та шамоту (Ра2) в полімерних композитах з акцентом на їхню теплоізоляційну ефективність. ЧШ та Ра2 були обрані як наповнювачі завдяки їхній доступності та унікальним властивостям. ЧШ з теплопровідністю 0,2651 Вт/м·К та Ра2 з теплопровідністю 0,2643 Вт/м·К були включені в матрицю стирол-бутадієнового сополімеру (Latex 2012) для створення композитів з концентрацією наповнювача 65-90 % мас. Вимірювання теплопровідності, виконані за допомогою аналізатора IT-λ-400, показали, що композити з 90 % мас. ЧШ і Ра2 мали теплопровідність 0,58 та 0,53 Вт/м·К відповідно. Моделювання, проведене за допомогою моделей Хашина-Штрикмана та Максвелла-Еукена, підтвердило придатність цих підходів для прогнозування теплопровідності систем з високим вмістом наповнювача. Отримані результати підкреслюють потенціал повторного використання ЧШ як ефективного наповнювача для полімерних композитів, що сприяє зниженню негативного впливу на навколишнє середовище та розробці матеріалів з високими функціональними характеристиками.

Перелік цитувань