введение в хим тех. введение в хим тех нетрусова валерия 114 группа. Спекание корундовых материалов с различными добавками

• Название: Спекание корундовых материалов с различными добавками
• Анкор: введение в хим тех
• Дата: 25.01.2023
• Размер: 18.52 Kb.
• Имя файла: введение в хим тех нетрусова валерия 114 группа.docx
• Тип: Документы; #905148

Тема: «Спекание корундовых материалов с различными добавками»

Статьи:

1. 
   Непочатов Ю.К., Маликова Е.В., Плетнев П.М. и др. Влияние комплексных добавок на спекание и броневые свойства корундовой керамики. //Огнеупоры и техническая керамика. – 2013. – №10. – С. 14-19
   
2. 
   Акиншин Д.В., Солощев А. В., Вартанян М. А. и др. Изучение кинетики спекания корундовой керамики с добавкой эвтектического состава. //Успехи в химии и химической технологии. – Т.31. – 2017. – №1(182). – С.91-93
   
3. 
   Попов Р. Ю., Пантелеенко Ф. И., Шиманская А. Н. и др. Влияние минерализующих добавок на процессы, протекающие при синтезе корундовой керамики // Труды БГТУ. Сер. 2: Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. – 2021. – № 2 (247). – С. 72–79.
   
4. 
   Ткаленко, Д. М. Синтез. Строение и свойства одно- и многокомпонентных добавок для керамических материалов на основе оксида алюминия // Стекло и керамика. - 2019. - № 8. - С. 14-21
   
5. 
   Матренин С. В., Ильин А. П., Кулявцева С. В. Низкотемпературное спекание корундовых порошков.// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг Георесурсов. – Т.329. – 2018. – №2. – С. 127-135
   

Патенты:

1. RU 2 470 896 C1, 2011

Пат. 2 470 896 Российская Федерация, МПК C04B 35/10 (2006.01). Способ изготовления корундовых изделий/ Непочатов Юрий Кондратьевич. – №2011124099; заявл. 14.06.11; опубл. 27.12.12, Бюл. №36. – 6 с.

2. RU 2 366 636 C1, 2008

Пат. 2 366 636 Российская Федерация, МПК C04B 35/10(2006.01), C04B 35/185(2006.01). Способ получения корундового и муллитокорундового огнеупорного теплоизоляционного материала/ Вакалова Т.В., Погребенкова В.В., Горбатенко В.В., Погребенкова Т. В. – № 2008116523; заявл. 25.04.08; опубл. 10.09.2009, Бюл. №25. – 4 с.

Реферирование:

1. 
   Попов Р. Ю., Пантелеенко Ф. И., Шиманская А. Н., Дятлова Е. М., Подболотов К. Б. Влияние минерализующих добавок на процессы, протекающие при синтезе корундовой керамики // Труды БГТУ. Сер. 2: Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. – 2021. – № 2 (247). – С. 72–79.
   

Корундовая керамика является широко используемой и востребованной в различных сферах: станкостроение, металлургия, космическая отрасль, промышленность строительных материалов, атомная энергетика и др. Популярность керамики на основе Al2O3 определяется такими функциональными характеристиками, как износостойкость, механическая прочность, твердость, устойчивость к ударным нагрузкам и радиационному воздействию. Кроме того, керамика на основе корунда характеризуется химической стойкостью, биоэнертностью и высоким электрическим сопротивлением. Одной из важнейших технологических операций при производстве корундовых изделий является помол сырьевых компонентов.

В качестве сырьевых материалов для подготовки экспериментальных масс использовались следующие компоненты: технический глинозем (марки ГН-1, ГОСТ 30559), периклаз (ГОСТ 24523.0), ТiO2 (ГОСТ 9808), ZrO2 (ГОСТ 21907), MnO2 (ГОСТ 25823), доломит(ГОСТ 14050), мел (ГОСТ 12085).

Периклаз, доломит и диоксид циркония в количестве 2,5 мас. % в интервале температур 1300–1500°С не обеспечивают спекание корундовой керамики, полученные материалы характеризуются низкими прочностными показателями, механическая прочность при изгибе составляет 1,0–30,1 МПа, и высокими значениями водопоглощения – 19,8–56,7%.

При этом введение в керамические массы комплексной добавки TiO2 и MnO2 по 2,5 мас. % способствует увеличению кажущейся плотности на 13–15%, прочности при изгибе на 18–20%, снижению водопоглощения на 0,9–1,0% и открытой пористости на 1,5–2,0% по сравнению с керамикой, содержащей только 2,5 мас. % диоксида титана. Отходы каолинового и углеродного волокон в количестве 2,5 мас. % обеспечивают повышение прочностных характеристик еще на 10–12%.

Введение добавок приводит к изменению окраски керамики, однако ее использование предполагается в тех отраслях промышленности, где присутствие таких недостатков не является определяющими (например, в станкостроении, при создании абразивных материалов, изделий, устойчивых к ударным нагрузкам, воздействию стрелкового оружия и др.).

2. Матренин С. В., Ильин А. П., Кулявцева С. В. Низкотемпературное спекание корундовых порошков.// Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг Георесурсов. – Т.329. – 2018. – №2. – С. 127-135

Получение керамики и изделий из нее требует активирования спекания корунда. Это дает возможность понизить температуру спекания (1700 °С), что упрощает технологию и экономит ресурсы. Прочная керамика на основе Al2O3 является весьма перспективным конструкционным и функциональным материалом. Наиболее распространенными методами получения прочной корундовой керамики являются методы порошковой технологии, т. е. различные виды прессования и спекания, модифицированные применительно к керамике.

Целью данной работы являлась методов активирования спекания керамики на основе Al2O3 путем механической обработки порошков в планетарной мельнице, добавления в шихту нанопорошков (НП) Al, Al2O3 и субмикронного порошка TiO2 и применения технологии искрового плазменного спекания (ИПС).

Активирующее влияние добавки нанопорошка Al в крупнодисперсный порошок Al2O3 на процесс спекания корундовой керамики не установлено. При добавлении в НП Al2O3 нанодисперсного алюминия наблюдалось снижение плотности и твердости спеченной керамики вследствие окисления добавки НП Al до Al2O3 в процессе спекания.

Это приводило к уменьшению удельного объема введенной добавки, обусловленному существенным различием плотности Al и Al2O3. При этом оказывалось не реализованным основное преимущество добавки нанопорошка как активатора спекания – возможность образовывать большое количество межчастичных контактов при очень небольшом его содержании в спекаемой прессовке.

Установлена эффективность применения метода ИПС для получения плотной корундовой керамики из исследованных порошков.

Наибольшим активирующим эффектом оказалось введение в порошки корунда добавок нанодисперсного порошка TiO2 (1,5 мас. %). При спекании образуется твёрдый раствор вычитания TiO2 в Al2O3, решётка которого имеет повышенную диффузионную способность и активирует процесс спекания.