Модифікована стінова кераміка низькотемпературного випалу

Abstract

UK: Метою досліджень є створення фізико-хімічних основ виготовлення стінової кераміки при знижених температурах випалу за рахунок модифікації активованої алюмосилікатної сировини Na-Fe-вмісними сполуками. Методи дослідження. Теоретичні дослідження проводилися на основі аналізу та систематизації наукових уявлень про механізм фізико-хімічних аспектів формування структури стінової кераміки. Експериментальні дослідження проводилися з використанням математичних методів планування експериментів. Дослідження фазового складу та мікроструктури матеріалів проводились із використанням комплексу апаратурних методів фізико-хімічного аналізу: рентгенофазового, диференційно-термічного, дилатометричного, електронно-мікроскопічного. Фізико-механічні властивості отриманих матеріалів досліджувалися стандартними методами, згідно з діючими нормативними документами. Наукова новизна одержаних результатів полягає у встановленні закономірностей створення композиційної низькотемпературної стінової кераміки за рахунок модифікації активованої алюмосилікатної сировини Na-Fe-вмісними сполуками. Розроблена стінова кераміка низькотемпературного випалу з частково активованої алюмосилікатної сировини, що модифікована Na-Feвмісними сполуками. Модифікуючі компоненти, розташовуючись між алюмосилікатними дисперсіями, в процесі випалу, взаємодіють з оксидами на поверхні дисперсій, утворюючи легкоплавкі евтектики в контактних зонах. При охолодженні в контактних зонах формуються сполуки, що зв’язують алюмосилікатні дисперсії в моноліт. Утворення легкоплавких евтектик в контактних зонах приводить до зниження температури випалу сирцю з 950–970°С до 850–870°С. Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні складів та технологічних рішень для отримання низьковипальної стінової кераміки.

RU: Целью исследований является изготовление стеновой керамики при пониженных температурах обжига за счет модификации активированного алюмосиликатного сырья Na-Fe-содержащими соединениями. Методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе анализа и систематизации научных представлений про механизм физико-химических аспектов формирования структуры стеновой керамики. Экспериментальные исследования проводились с использованием математических методов планирования эксперимента. Исследования фазового состава и микроструктуры материалов проводились с использованием комплекса аппаратурных методов физико-химического анализа: рентгенофазового, диференциально-термического, дилатометрического, электронно-микроскопического. Физикомеханические свойства полученных материалов исследовались стандартными методами, в соответствии с действующими нормативными документами. Научная новизна полученных результатов заключается в установлении закономерностей получения композиционной низкотемпературной стеновой керамики за счет модификации активированного алюмосиликатного сырья Na-Fe-содержащими соединениями. Разработана стеновая керамика низкотемпературного обжига с частично активированным алюмосиликатным сырьем модифицированном Na-Fe-содержащими соединениями. Модифицирующие компоненты размещаясь между алюмосиликатными дисперсиями в процессе обжига взаимодействуют с оксидами на поверхности дисперсий образуя легкоплавкие эвтектики в контактных зонах. При охлаждении в контактных зонах формируются соединения, которые связывают алюмосиликатные дисперсии в монолит. Образование легкоплавких эвтектик в контактных зонах приводит к снижению температуры обжига сырья с 950-970 до 850-870 °С. Практическое значение полученных результатов заключается в разработке составов и технологических решений для получения низкообжиговой стеновой керамики.

EN: The aim of research is the production of ceramic wall roasting at lower temperatures due to the modification of the activated aluminosilicate raw Na-Fe-containing compounds. Research methods. Theoretical studies were conducted on the basis of the analysis and systematization of scientific ideas about the mechanism of the physico-chemical aspects of formation of structure of wall ceramics. Experimental studies were carried out using mathematical methods of experimental design. Research phase composition and microstructure of materials were carried out using a complex instrumental methods of physical and chemical analysis: X-ray diffraction, differential-thermal, dilatometric, electron microscopy. Physical and mechanical properties of the materials were investigated using standard methods in accordance with existing regulations. Scientific novelty of the results is to establish patterns of producing composite low-temperature wall ceramics by modifying the activated aluminosilicate raw Na-Fecontaining compounds. Ceramic wall is designed with low-temperature sintering raw material partially activated aluminosilicate modified Na-Fe-containing compounds. Modifying components are placed between the aluminosilicate dispersions during firing react with oxides on the surface of the dispersion to form a low-melting eutectic in the contact zones. On cooling the contact zones are formed compounds which bind aluminosilicate dispersion monolith. The formation of low-melting eutectics contact zones reduces raw baking temperature 950-970 to 850-870 ° C. The practical significance of the results is the development of formulations and technology solutions for low temperature burning wall ceramics.