В работе исследована методика низкотемпературного спекания керамики из диоксида циркония, стабилизированного оксидами скандия и церия. Проанализированы структурные свойства образцов данного материала с точки зрения влияния холодного изостатического прессования. Ключевые слова: диоксид циркония, стабилизированный оксидами скандия и церия; холодное изостатическое прессование; структура и свойства.
Показано, что каркасные и структурные характеристики и свойстваблочных высокопористых проницаемых ячеистых керамических материалов с использованием шликера на основе алюмосиликатных связующих зависят от размера ячейки исходной полимерной полиуретановой матрицы (ППУ), фракционного состава инертного наполнителя (электроплавленого корунда - ЭПК) и его содержания в дисперсной фазе шликера. Ключевые слова: каркасные и структурные характеристики, керамический ячеистый материал, алюмосиликатные связующие
Д-р техн. наук Орданьян С.С., канд. техн. наук Несмелов Д.Д., Вихман С.В., Удалов Ю.П.
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), г. С-Петербург, Россия
Информация о фазовых равновесиях в системе SiC-B4C-GdB6 необходима для разработки на её основе композиционных материалов с заданными свойствами. Эвтектический тип диаграмм состояния граничных систем гарантирует снижение температуры появления расплава в трёхфазной системе, а, следовательно, расширяет технологические возможности регулирования структурных параметров и свойств создаваемых материалов.Изучено строение тройной системы SiC-B4С-GdB6. Ниже температур плавления и перитектического разложения компонентов в исследованном интервале концентраций тройная система описывается эвтектической диаграммой состояния: Тэвт=1930±30°С, 37% мол. SiC; 36% мол. B4C; 27% мол. GdB6. Ключевые слова: карбид кремния, карбид бора, гексаборид гадолиния, эвтектика, композиционный материал, функциональная керамика, машиностроительная керамика, катод.
Академик РАН В.Н. Анциферов, д-р техн. наук С.Е. Порозова, канд. техн. наук В.Б. Кульметьева, М.Ф. Торсунов
ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», г. Пермь, Россия
Методами рамановской спектроскопии и рентгеноструктурного анализа исследованы порошки диоксида циркония, стабилизированного комплексными добавками оксидов иттрия и церия, полученные по золь-гель технологии. Отмечена корреляция между интенсивностью пиков (%) на дифрактограммах порошков и соотношением содержания добавок оксидов церия и иттрия. Изучено влияние фазового состава на кинетику спекания порошков. Установлено, что спеченные материалы, несмотря на одинаковый фазовый состав, различаются по микроструктуре и поведению в условиях термомеханических нагрузок.Ключевые слова: диоксид циркония, фазовый состав, оксид иттрия, диоксид церия, механохимическая активация, спекание.
А. В. Сидорак, канд.техн.наук А.А. Шубин, Г.В. Борисова
Сибирский федеральный университет, г.Красноярск, Россия
Представлены результаты исследования порошковой оксидной керамики системы CdO-SnO2, имеющей перспективу практического использования в ряде технических применений, и ее электропроводности в температурном диапазоне 323-573К. Синтезированные образцы керамики охарактеризованы рентгенофазовым анализом. Показано, что термическая обработка при относительно низких температурах (до 1023К) обеспечивает синтез ортостанната Cd2SnO4 с высоким выходом. Электропроводность керамики измеряли двухзондовым методом, ее значения находятся в интервале 0,012-1,73 Ом-1•м-1, в зависимости от состава и температуры. Ключевые слова: керамика, оксид олова, оксид кадмия, ортостаннат кадмия, электропроводность, двухзондовый метод.
В результате исследований были получены данные по горению на воздухе смесей микронных порошков титана и оксида титана без добавок и с добавкой микронного порошка алюминия в количестве 10 мас. % и образцы спеченной керамики методом ГИП на основе СВС-порошков, предварительно термически обработанных в азоте. Наилучшие прочностные показатели были получены для керамических образцов с добавкой алюминия, состав которых представлен фазами нитрида титана и корунда, что позволило достичь микротвердости ~17 МПа. Ключевые слова: нитридная керамика, титан, алюминий, оксид титана, горение, горячее изостатическое прессование.
Д-р техн. наук Суворов С.А.(1) , Кораблева Н.Ю.(2), канд. техн. наук Румянцев В.И.(2)
(1) Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), г. Санкт-Петербург, Россия
Исследование контактного взаимодействия расплавов Ni, Co, Cr, V, Pt-Rh с ZrO2 частично стабилизированным MgO показало, что на границе раздела огнеупор-расплав во всех случаях в огнеупоре образуются измененные зоны, отличающиеся поровой структурой и химическим составом. Установлено, что в случае воздействия расплавов Ni и Co происходит проникновение циркония в металл и металла в подложку. Хром, ванадий и платина компонентами огнеупора не загрязняется. Отмечена повышенная агрессивность ванадия по отношению к частично стабилизированному диоксиду циркония (ЧСДЦ).Ключевые слова: контактное взаимодействие, огнеупор, диоксид циркония, оксид магния, расплавы металлов.
Канд. техн. наук Е.С. Абдрахимова, канд. хим. наук И.Ю. Рощупкина, д-р техн. наук В.З. Абдрахимов*, М.В. Репин*
Самарский государственный национальный аэрокосмический университет, г.Самара, Россия
*Самарская академия государственного и муниципального управления, г.Самара, Россия
Локальным рентгеноспектральным анализом определены качественные и количественные составы муллитизированного стекла ─ основного структурного элемента керамики, обеспечивающего прочность готовых изделий. Исследования показали, что больше муллитизированной стеклофазы, по отношению к каолину, образуется в полиминеральной глине.Ключевые слова: композиционный материал, муллитизация, локальный анализ, каолин полиминеральная глина, керамика, структурный элемент, оксиды, кремнезем
Изготовлены блочные высокопористые проницаемые ячеистые керамические материалы с использованием шликера на основе алюмосиликатных связующих. Режим обжига ВПЯМ испытан в лабораторных и промышленных условиях. Определены параметры режима обжига: максимальная температура, скорость подъема температуры и охлаждения, продолжительность обжига. Показано, что алюмосиликатные связующие снижают максимальную температуру обжига керамических ВПЯМ. Ключевые слова: керамический ячеистый материал, алюмосиликатные связующие, термообработка, режим обжига
ПРОИЗВОДСТВО
Канд. техн. наук Шишкин С.Ф., Лошкарев А.Б., канд. техн. наук Шишкин А.С., А.А. Вяткин
УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Россия
Целью реконструкции вращающейся печи №1 на Богдановичском ОАО «Огнеупоры» явилось повышение тепловой эффективности и внедрение АСУ-ТП. Вращающаяся печь не имела внутренних теплообменных устройств, поэтому температура отходящих газов была высокой - 500-600 °С. В результате установки цепной завесы удалось снизить температуру до 250-280 ºС. Это позволило повысить тепловой КПД печи и снизить удельный расход топлива на 15-20%. Для снижения уноса пыли произведена реконструкция пылевой камеры. АСУ-ТП позволило автоматизировать рабочее место машиниста и в реальном времени контролировать около 50 параметров работы печи.Ключевые слова: вращающаяся печь, цепная завеса, глина, шамот, пыль.
Получены оценки минимального уровня прочностной надежности (вероятности безотказной работы) антенных керамических обтекателей ракет РВВ-АЕ методом оценки надежности первого порядка (First-Order Reliability Method). Проведен анализ и построены диаграммы чувствительности надежности к неопределенностям свойств материалов конструкции.Ключевые слова: прочностная надежность, неопределенности свойств материалов, функция предельных состояний, индекс безопасности, диаграмма чувствительности
Д.Ю. Денисов, д-р техн. наук В.З. Абдрахимов, канд. техн. наук И.В. Ковков, В.А. Куликов
Самарская академия государственного и муниципального управления, г.Самара, Россия
Предложен эффективный способ получения композиционных теплоизоляционных плиток. Способ основан на способности натриевого жидкого стекла интенсивно вспучиваться при термообработке и отверждаться после этого. Полученный таким образом вспученный материал измельчался и использовался в качестве наполнителя (армирующего материала), жидкое стекло - в качестве матрицы. Идентичность армирующего материала и матрицы способствует равномерному вспучиванию по всему объему и однородности теплоизоляционного материала.Ключевые словатеплоизоляционные плиты, жидкое стекло, модификатор, хлорид натрия, армирующий материал, матрица, диаграмма состояния, вспучивание, обжиг.
Представлены экспериментальные данные влияния комплексной добавки на основе оксифенолфурфурольных олигомеров на краевой угол смачивания на поверхностях Al2O3, СаСО3, SiO2 и поверхностное натяжение на границе раствор-воздух. Изучено воздействие модификаторов СБ-ФФ, ТПФН и СБ-ФФ+ТПФН на работу смачивания поверхностей Al2O3, мрамора и кварца. Подтвержден эффект синергизма разжижающей добавки СБ-ФФ+ТПФН при введении в суспензии каолина и глин, содержащих алюмокислородные соединения.Ключевые слова: эффект синергизма, комплексная добавка, суспензии, алюмокислородные соединения, краевой угол смачивания, поверхностное натяжение, работа смачивания.
Канд. техн. наук Е.В. Вдовина, д-р техн. наук В.З. Абдрахимов
Самарская академия государственного и муниципального управления, г. Самара, Россия
Исследования показали, что при обжиге керамического композиционного материала на основе бейделлитовой глины и отходов от производства минеральной ваты муллит образуется при 1050 оС. Муллит имеет короткопризматические кристаллы, что связано с высоким содержанием в сырьевых материалах Fe2О3, при этом Fe3+ замещает Al3+,что приводит к ограниченному изоморфизму. Ключевые слова: керамический материал, оксид железа, фазовый состав, муллит, температура обжига, жидкая фаза, химические элементы, минеральная вата, отходы производств
Нано-частицы Fe2O3 (20 нм), Al2O3 (50нм) и SiO2 (20-60 нм) были смешаны в разных концентрациях (от 1 до 5 вес. %) с MgO для того, чтобы разработать новые огнеупорные матрицы как кандидаты для использования в футеровке ковша вторичной металлургии и высокомощных электродуговых печах. Для предотвращения агломерации нано-частиц в матрице MgO смешивание было выполнено дисперсным методом . Pезультаты показывают, что самым лучшим выбором был акриловый полимер. После этого порошковая смесь была спечена при температурах 1300, 1500 и 1620С в течении 4 ч. Полученные огнеупорные образцы в виде цилиндров диаметром 2,54 см были изучены при помощи оптического микроскопа , дифракции рентгеновскими лучами (XRD) и сканирующего электронного микроскопа с энергодисперсионным спектрометром рентгеновских лучей ( SEM-EDX), измерили также плотность и пористость. Результаты показали, что образцы, спеченные при температуре 1500 С с 5% вес. Fe2O3 , достигают наивысшей плотности и представлены фазой MgFe2O4 шпинельного типа, которая была расположена на границах частиц. С добавлением нано-частиц Al2O3 в матрицу MgO происходит образование MgAl2O4 шпинельной фазы и в случае добавления нано-частиц SiO2 наблюдалось образование фазы форстерит. Хорошо известно, что увеличение шпинельной фазы в матрице значительно помогает сохранять количество железа, никеля благодаря растворению шлака в огнеупорном материале, удлиняя срок службы его футеровки. Ключевые слова: огнеупор, магнезия, нано-частицы.
Во вторичной алюминиевой промышленности есть общее направление на увеличение производительности при помощи больших печей с горелками, использующими в качестве топлива кислород для лучшей гомогенизации и повышения температуры расплавленных алюминиевых сплавов.Кроме того, добавление магния среди других металлов и щелочи-соли все более и более используется для производства различных алюминиевых сплавов; все факторы вместе вызывают ухудшение свойств огнеупоров.По этим причинам, целью является оценка коррозионных механизмов в деталях, и также исследование новых лабораторных методов тестирования для достижения лучшего подхода к условиям производства и требованиям потребителей.
Старение бетонов - хорошо известная проблема, особенностью которой является взаимодействие между цементом и влагой. В представленном исследовании коммерческие смеси бетонов были протестированы до и после хранения. Опыты по старению без ингредиентов показывают, что добавки и влага вступают в реакцию с цементом. Старение ясно показывает, как постепенно потери саморастекания объединяются с запаздыванием времени затвердевания. Если гексаметафосфат используется в качестве дефлокулянта - это индикаторы реакций между фосфатом и цементом или другими ингредиентами во время старения. Доступ влаги есть тем не менее определящий фактор. Этот дополнительный эффект старения, вызываемый фосфатами может быть минимизирован при использовании других распространенных систем, здесь предлагается новая дисперсионная SioxХ/SioxХ-быстрая система. Замещение состава добавок ведет не только к увеличению времени жизни, но также к улучшению растекания для тестируемых составов бетонов
