Н.Е. Аблесимов – основатель нового научного направления

Доктору химических наук, профессору, советнику по науке АО «Базальтовые проекты» Аблесимову Н.Е. решением Президиума Российской Академии Естествознания от 2 июля 2018 г. присвоено почетное звание «Основатель научного направления». Тема направления: «Исследование каменного (базальтового) волокна и базальтоволоконных композитов неразрушающими физическими методами». Научные специальности: 02.00.04 – физическая химия; 25.00.04 – петрология, вулканология.

Использование горных пород базальтового состава для производства каменной ваты для теплоизоляции и непрерывного волокна в качестве основы композитов – это прямое вовлечение минерального сырья в технологические процессы получения материалов без выделения отдельных компонентов.

Диаграмма прочности основных строительных материалов хорошо иллюстрирует преимущества базальтового волокна над другими материалами. Самый высокий показатель прочности на растяжение (2000 – 3000 МПа), и предел упругости, превышающий значения пределов упругости стали и титановых сплавов, дает возможность использовать базальтовое волокно взамен специальных сталей и фарфора в агрессивных и абразивных средах. В контакте с агрессивными средами базальтоволоконные материалы используются без капитального ремонта в течение 60–80 лет. А удочки из непрерывного базальтового волокна будут служить вечно. Следует отметить, что теплоизоляция космических челноков делается тоже из материала на основе силикатного волокна. Базальтовые непрерывные волокна – основа различных композитных материалов для автомобильной, судостроительной и нефтегазовой отраслей.

Базальтоволоконный штапель можно использовать для изготовления несгораемой одежды. Перспективно применение базальтового трикотажа в качестве матриц при изготовлении звукопоглощающих изделий для авиационной и машиностроительной промышленности. Высокие акустические свойства базальтовых тканей позволяют применять их для облицовки стен промышленных зданий с повышенной звуковой нагрузкой.

Необходимо комплексное изучение локальных явлений химической перестройки внутри фаз и фазообразования в базальтовых (каменных) волокнах и композитах на их основе вследствие различных контролируемых воздействий (термические, химические, механические). Для этого решаются следующие задачи:

1. Изучение сложных систем (компонентность, множественность фаз, свойства поверхности), каковыми являются горные породы базальтового состава, базальтовые волокна и композиты, с помощью комплексного применения современных методов неразрушающего физико-химического анализа (абсорбционная мессбауэровская спектроскопия, рентгенофлуоресцентная спетроскопия, рентгенофазовый анализ, малоугловое рассеяние нейтронов, инфракрасная спектроскопия).

2. Оценка возможности вовлечения в производство волокна новых месторождений пород базальтового состава России.

3. Получение данных о наноструктуре поверхности волокон и изучение ее влияния на качество композитов.

4. Удержание лидерства России в области базальтоволоконных технологий.

Начало было положено в 2001 г. выигранным трехлетним грантом РФФИ и Администрации Хабаровского края № 01–03–96306 «Релаксационные эффекты и физико-химические свойства аморфных материалов базальтового состава». Проектом было предусмотрено проведение экспериментальных исследований нелинейных релаксационных эффектов аморфизации конденсированных систем базальтового состава и их зависимости от состава и структуры прекурсоров, от параметров технологических процессов. Это позволило с одной стороны продолжить изучение фундаментальных проблем стеклообразования многокомпонентных систем на основе базальтового сырья Хабаровского края, а с другой – улучшить теплофизические характеристики получаемых перспективных экологичных материалов (в частности, минеральной ваты) и довести их до уровня мировых стандартов.

Результаты этих атомно-молекулярных исследований начали публиковаться [1–3]. В работе [2] отражено первое применение мессбауэровской спектроскопии для исследования процесса формирования базальтовых волокон.

В работах [4, 5] впервые  проведено  сравнительное  исследование  структур  волокон  в  нанометровом диапазоне;  предложен  количественный  макрокритерий  структурной  неоднородности каменных волокон – фрактальная размерность.

В работах [6, 7] с  помощью  мессбауэровской  спектроскопии  установлен  факт  изменения зарядовых форм железа на различных стадиях получения волокон, а именно частичного перехода железа (II) в железо (III) на платино-родиевых фильерах в «дуплекс-процессе».

Монография [8] продолжает серию работ, посвященных исследованию физико-химических аспектов релаксационных эффектов в многокомпонентных неравновесных конденсированных системах после различных воздействий. Исследуются характеристики твердой дисперсной фазы эруптивного вулканического облака как дисперсной неравновесной системы. Представлены результаты изучения с помощью физических методов (мессбауэровская спектроскопия, рентгенофазовый анализ, инфракрасная спектроскопия, электронная микроскопия) фазообразования в ряде геохимических объектов (базальты, оливины, вулканическое стекло, фульгуриты) и в базальтовом (каменном) волокне. Рассматривается роль частичной аморфизации при таких преобразованиях.

В работах [9, 10] отражена база данных карьеров и месторождений горных пород базальтового состава России, которая составляет 300 объектов.

В работе [11] обобщены научные достижения в области базальтоволоконной тематики в русско- и украиноязычных диссертациях с 1993 по 2016 гг. За это время защищено 103 работы: химические науки – 10 (из них 3 докторские), технические науки – 91 (из них 11 докторские). Есть даже две работы по экономике. Сразу отметим выросший в двух первых десятилетиях XXI века научный интерес к каменноволоконной тематике. Это в целом совпадает с оживлением промышленного производства в нашей стране.

В работах [12–14] отражено повышение интереса в мире к непрерывному базальтовому волокну (НБВ) в качестве основы для современных композитов. В частности, в главе 3 [14] собрана база данных по месторождениям и карьерам для производства НБВ России и ближнего зарубежья (насчитывает свыше 220 объектов, в том числе, около 40 в России).

8 АПРЕЛЯ 2019 ГОДА Н.Е. АБЛЕСИМОВУ ИСПОЛНЯЕТСЯ 70 ЛЕТ. КОЛЛЕГИ ПОЗДРАВЛЯЮТ ЮБИЛЯРА И ЖЕЛАЮТ ЕМУ ЗДОРОВЬЯ И ПРОДОЛЖЕНИЯ ПЛОДОТВОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА НИВЕ ОСНОВАННОГО ИМ НОВОГО НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ.

Список литературы

1. Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н., Николаев С.Н. и др. О структуре минеральной (каменной) ваты // Современные строительные конструкции. Стены и фасады. 2001. № 1–2 (10–11). С. 28–31.

2. Аблесимов Н.Е., Перфильев Ю.Д., Терентьева Ю.К. Мессбауэровские исследования процесса формирования базальтовых волокон // Химия: фундаментальные и прикладные исследования. Хабаровск: Дальнаука, 2002. Т. 1. С. 33–36.

3. Аблесимов Н.Е., Бруй В.Н., Земцов А.Н., Макаревич К.С., Терентьева Ю.К., Аблесимова Л.П. Атомно-молекулярные исследования технологии получения базальтового волокна // Физико-химические проблемы создания новых конструкционных керамических материалов. Сырье, синтез, свойства / Коми НЦ УрО РАН. Сыктывкар, 2002. С. 212–214.

4. Лебедев В.Т., Лебедев В.М., Иванова И.Н., Орлова Д.Н., Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Структура поверхности и объемные дефекты базальтовых волокон по данным нейтронного рассеяния / Петербург. ин-т ядерной физ. Гатчина, 2006. 26 с. (Препринт / ПИЯФ; № 2654).

5. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г., Земцов А.Н., Лебедев В.Т. Фрактальная размерность поверхности базальтового волокна // Исследовано в России [Электронный ресурс]: научный журнал. URL: http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/MFTI/2006/149.pdf

6. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г., Бондаревский С.И. Реликтовая кристалличность и качество базальтового стекловолокна (мессбауэровские исследования) // Стекло и керамика. 2006. № 3. С. 12–13.

7. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г., Бондаревский С.И. Явление перехода Fe2+ в Fe3+ на платиновых фильерах в дуплекс-процессе получения базальтового стекловолокна (мессбауэровские исследования) // Физика и химия стекла. 2006. Т. 32, № 4. С. 680–682.

8. Аблесимов Н.Е., Земцов А.Н. Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна / ИТиГ ДВО РАН. М., 2010. 400 с.

9. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г. Горные породы базальтового состава: происхождение, элементный и фазовый состав, месторождения. Ч. I // Базальтовые технологии. 2013. Июль-декабрь. С. 31–37.

10. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г. Горные породы базальтового состава: месторождения. Ч. II // Базальтовые технологии. 2014. Январь-декабрь. С. 26–34.

11. Аблесимов Н.Е., Малова Ю.Г. Каменное (базальтовое) волокно: исследования и научные школы // Научное обозрение. Технические науки. 2016. № 6. С. 5–9.

12. Аблесимов Н.Е. Из чего производят непрерывное базальтовое волокно (НБВ) // Композитный мир. 2017. № 6. С. 54–58.

13. Аблесимов Н.Е., Наумова Е.Е., Семенов В.Г., Малова Ю.Г. Базальты Сирии для каменного (базальтового) волокна // Базальтовые технологии. 2018. Январь-декабрь. С. 41–46.

14. Аблесимов Н.Е., Черных М.А. Непрерывные базальтовые волокна: информация к действию. М.: ГК «Базальтовые технологии», 2018. 210 с. (в печати).

Ю.Г. Малова

На фотографии вверху – Аблесимов Н.Е. во время своего доклада («Портативный совмещенный прибор для рентгенофлуоресцентного и ренгенофазового анализов на основе оптики Кумахова (ООО «Институт рентгеновской оптики», г. Москва) и «Габбро-диабазы Прионежья») на Международной научно-практической конференция «Базальтовые технологии в России – 2010. Состояние, достижения, перспективы развития отрасли и науки» в Пермском государственном университете 25 марта 2010 г.