КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ПОЧТИ НУЛЕВЫМИ ВЫБРОСАМИ УГЛЕРОДА

1. Способ приготовления функционализированных алюмосиликатных порошков, включающий стадии:
a) выбора порошка на основе алюмосиликата, имеющего множество частиц;
b) обработки порошка жидким реагентом для формирования смеси (I), в которой порошок становится функционализированным с химически активной поверхностью каждой частицы; и
c) высушивания функционализированных частиц порошка так, чтобы при смешивании высушенного функционализированного порошка с водой проходила реакция полимеризации между поверхностями частиц, в результате которой происходит связывание частиц для формирования конструкционного материала, и которая проходит без выбросов соединений углерода.
2. Способ по п.1, в котором порошок на основе алюмосиликата выбирают из группы, состоящей из золы-уноса промышленной электростанции, отвалов горных работ, песка и их смесей.
3. Способ по п.1, в котором жидкий реагент выбирают, по меньшей мере, из одного гидроксида натрия (NaOH) и/или смеси этиленгликоля и кислоты.
4. Способ по п.1, в котором обработка порошка жидким реагентом дополнительно включает кипячение с обратным холодильником, перемешивание и дистилляцию смеси (I) при температурах в диапазоне около 120-150°C.
5. Способ по п.4, в котором кипячение с обратным холодильником, перемешивание и дистилляцию смеси (I) проводят в течение около 4-24 ч.
6. Конструкционный продукт, полученный из алюмосиликатных порошков, функционализированных процессом по п.1, в котором множество функционализированных алюмосиликатных частиц с химически активными алкоксидными участками на поверхности образуют сухой заполнитель, который при смешивании с водой образует текучую суспензию, которую заливают в требуемые формы и отверждают до затвердевания формы, подходящей для использования в качестве конструкционного материала.
7. Способ приготовления функционализированных алюмосиликатных порошков, включающий стадии:
a) выбора порошка на основе алюмосиликата, имеющего множество частиц;
b) смешивания порошка с жидким реагентом для формирования смеси (I);
c) кипячения с обратным холодильником и перемешивания смеси (I) непрерывно в течение 24 ч для формирования смеси (II), содержащей частицы порошка с активированной поверхностью;
d) промывки смеси (II) водой для удаления остаточного жидкого реагента и высушивания промытой смеси (II) в окружающей атмосфере;
e) добавления высушенного порошка с активированной поверхностью из смеси (II) в процесс дистилляции на время, достаточное для создания функционализированных алюмосиликатных порошков с химически активными алкоксидными участками на поверхности каждой частицы.
8. Способ по п.7, в котором порошок на основе алюмосилката выбирают из группы, состоящей из золы-уноса промышленной электростанции, отвалов горных работ, песка и их смесей.
9. Способ по п.7, в котором жидким реагентом является гидроксид натрия.
10. Способ по п.9, в котором жидким реагентом является 10 М раствор NaOH.
11. Способ по п.7, в котором кипячение с обратным холодильником и перемешивание смеси (I) проводят при температуре около 120°С.
12. Способ по п.7, в котором процесс дистилляции включает раствор концентрированной серной кислоты в безводном этиленгликоле, полученном при нагревании до около 150°C в токе инертного газа.
13. Способ по п.12, в котором процесс дистилляции осуществляют, по меньшей мере, около 4 ч, при этом pH поддерживают равным около 2.
14. Способ по п.7, который дополнительно включает промывку функционализированного порошка безводным этанолом до достижения pH элюента около 5.
15. Способ по п.14, в котором промытый функционализированный порошок высушивают и хранят в герметичном контейнере.
16. Способ по п.15, в котором промытый функционализированный порошок высушивают при температуре около 50°C.
17. Способ приготовления функционализированных алюмосиликатных порошков, включающий стадии:
a) выбора порошка на основе алюмосиликата, имеющего множество частиц;
b) смешивания порошка с раствором спирта/кислоты при низких температурах для формирования смеси (I);
c) перемещения смеси (I) в реактор, содержащий органический растворитель для этерификации и дистилляции для формирования функционализированного алюмосиликатного порошка в суспензии;
d) удаления воды и спирта из реактора;
c) отделения функционализированных алюмосиликатных порошков от суспензии фильтрованием и упариванием остаточных жидкостей для получения высушенных функционализированных алюмосиликатных порошков с химически активными участками на их поверхности.
18. Способ по п.17, в котором порошок на основе алюмосиликата выбирают из группы, состоящей из золы-уноса промышленной электростанции, отвалов горных работ, песка и их смесей.
19. Способ по п.17, в котором раствор спирт/кислота является раствором этиленгликоль/серная кислота.
20. Способ по п.19, в котором раствор спирт/кислота смешивают с порошком на основе алюмосиликата при температуре около 0°С.
21. Способ по п.17, в котором органическим растворителем для этерификации и дистилляции является толуол.
22. Конструкционный материал, изготовленный способом по п.17.
23. Способ изготовления нано-функционализированных алюмосиликатных порошков, включающий стадии:
a) выбора массы порошка на основе алюмосиликата, имеющего множество частиц;
b) растворения массы порошка в растворе фтористоводородной кислоты для формирования смеси (IV), содержащей растворенный порошок и нерастворенный осадок;
c) отделения растворенного порошка в растворе HF от нерастворенного осадка для дальнейшей обработки, при которой растворенный порошок обрабатывают в соответствии с первой последовательностью операций, а нерастворимый осадок обрабатывают в соответствии со второй последовательностью;
d) причем на первой последовательности операций растворенный порошок переосаждают с использованием гидроксида натрия для получения смешанной гидроксидной системы минералов;
e) функционализируют смешанную гидроксидную систему минералов;
f) получают в результате первой последовательности операций множество нано-размерных частиц белого массово-функционализированного продукта;
g) на второй последовательности операций нерастворимый осадок высушивают для формирования порошка на основе алюмосиликата с низким содержанием алюминия;
h) функционализируют осадок с низким содержанием алюминия;
i) получают в результате второй последовательности операций множество нано-размерных частиц светло-серого функционализированного продукта; и
j) в результате первой последовательности операций и второй последовательности операций получают порошок на основе алюмосиликата, который является нано-функционализированным и образует ультрадисперсный порошок с нано-размерными частицами.
24. Способ по п.23, в котором порошок на основе алюмосиликата выбирают из группы, состоящей из золы-уноса промышленной электростанции, отвалов горных работ, песка и их смесей.