Создание нового поколения высокотемпературных стеклокерамических композиций и покрытий и исследование их физико-химических свойств

• Автор: Баньковская, Инна Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 332 с. : ил.

♦ ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИЙ СТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. История проблемы

1.2. Классификация композиционных материалов и покрытии

1.3. Способы нанесения покрытий

1.4. Области применения покрытий

1.5. Высокотемпературные материалы и покрытия. Терминология. Применение.

1.6. Круг высокотемпературных материалов, представляющих интерес для получения покрытий с

' заданными свойствами

1.7. Процессы, происходящие при термообработке в покрытиях, получаемых из расплавов

1.8. Некоторые перспективы синтеза высокотемпературных покрытий

Глава 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СИСТЕМАХ «ТУГОПЛАВКИЙ МАТЕРИАЛ - СТЕКЛОРАСПЛАВ»
2.1.Взаимодействие в системе «переходный металл -натрнсвосилнкатный расплав»
2.1.1. Химическая стойкость титана в натриевосиликатном расплаве
2.1.2. Химическая стойкость хрома, железа, никеля, циркония, ниобия и молибдена в стеклорасплаве
2.2. Взаимодействие в системе «дисплицнд молибдена -бороенликатный расплав»
2.3. Взаимодействие в системе «оксид циркония -боросиликатиый расплав»
{ 2.4. Взаимодействие в системе «силикат циркония

боросиликатный расплав»
2.5. Взаимодействие в системе «оксид алюминия -борокремнезёмный расплав»
Глава 3. РЕАКЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ СТЕКЛОРАСПЛАВА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ НА ВОЗДУХЕ СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТУГОПЛАВКИХ БОР- И КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Характеристика положения в данной области
3.2. Влияние кремнезёма на жаростойкость композиции на основе борнда циркония
3.2.1. Влияние дисперсионной среды и дисперсности кремнезёма на жаростойкость композиции на основе борпда циркония
3.2.2. Капсулироваиие борида циркония
3.3. Влияние кремния и его тугоплавких бинарных соединений на жаростойкость композиции на основе борида циркония
3.4. Влияние содержания кремния на жаростойкость композиции на основе борида циркония
3.5. Влияние введения золя кремнезёма на жаростойкость композиций на основе боридов кремния, титана, циркония и гафния
3.6. Влияние введения борида кремния на жаростойкость композиций на основе борида циркония
3.7. Влияние оксида циркония на жаростойкость композиций на основе борида циркония
3.8. Влияние карбида кремния на жаростойкость композиций на основе борида циркония
3.9. Особенности окисления порошковых борсодержащих композиций
Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА НЕКОТОРЫЕ МАТЕРИАЛЫ
4.1. Защитные покрытия на карбиде титана
4.1.1. Стеклометаллокерамическне покрытия
4.1.2. Свойства компактных образцов состава покрытий, содержащих хром, карбид хрома и стекло
4.1.3. Покрытия на основе оксида алюминия
4.2. Защитные покрытия на оксиде кремния
4.3. Защитные покрытия на оксиде алюминия
4.3.1. Свойства волокнистых высокоогнеупорных материалов на основе оксида алюминия. Область применения. Требования, предъявляемые к покрытиям
4.3.2. Термическая стабильность некоторых стеклокерамических композиций при 1400 °С
4.3.3. Фазообразование в системе «алюмоборокремнезёмный расплав - тугоплавкое соединение»
4.3.4. Термическая стабильность поверхностно упрочняющих стеклокерамических покрытий для пористого материала из оксида алюминия
4.3.5. Контактное взаимодействие борокремнезёмных расплавов с алюмооксидным материалом
4.3.6. Использование нефелннсодержащих отходов горнодобывающей промышленности для синтеза покрытий на неметаллические материалы
4.3.7. Практическое использование защитных покрытий на оксиде алюминия
4.3.8. Влияние структурного состояния наполнителя на формирование стеклокерамических композиций и покрытий
0.1. Пластинки размерами 13.9x8.6x0.9 мм были тщательно отшлифованы и отполированы.
Стекло варили в кварцевом тигле из спектрально чистого диоксида кремния и соды марки ч.д.а. в нефтяной печи при температуре 1500 °С в течение 2 ч. Сваренное стекло гранулировали в холодной воде и высушивали при 150 -200 °С в течение 24 ч.
Коррозионные испытания проводили в корундизовых тиглях высотой 34 мм, с верхним диаметром 24 мм, нижним - 13 мм в атмосфере воздуха в платиновой печи сопротивления. Материал корундизового тигля содержал (мас.%): А120з - 97.83, ТЮ2 - 0.9, примеси (Я20, ЯД 8Ю2; Ре20з) - 1.27. Тигель с 15 г гранулированного стекла помещали в печь при 1400 °С. При этой температуре расплав выдерживали в течение 30 мин для максимального удаления из стекла газовых пузырей, затем устанавливали заданную температуру и образец погружали в расплав с помощью корундизового штабика.
На рис. 1 показано положение образца во время опыта. Нижняя часть образца касается дна тигля, а верхняя находится на глубине 10 мм от границы раздела расплав - воздух. Это положение оставалось во всех случаях одинаковым, т.к. масса стекла всегда составляла 15 г. Для более равномерного распределения продуктов коррозии в расплаве стекла образец перед извлечением из тигля вручную прокручивался в расплаве в течение одной минуты. После извлечения образца расплав гомогенизировали путём размешивания в течение 15 мин при заданной температуре с помощью зигзагообразной платиновой мешалки, которая вращалась со скоростью 60 оборотов в минуту. Затем тигель извлекали из печи и погружали в холодную дистиллированную воду. Гранулированное стекло легко отделялось от тигля.