Исследование, разработка и получение базальтовых волокон из магматических пород : на примере базальтов Дальнего Востока

• Автор: Макаревич, Константин Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ГЛАВА 1:
ГЛАВА 2:

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. КРАТКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Основные магматические горные породы как сырье для получения базальтового волокна
1.1.1. Физико-химическая и петрологическая характеристика основных магматических горных пород

1.1.2. Сырьевая база России и Дальнего Востока

1.1.3. Критерии оценки пригодности пород для базальтоволоконного производства

1.2. Плавление базальтового сырья и переработка силикатного расплава в волокно

1.2.1. Особенности строения и свойств силикатных расплавов, полученных из базальтов в плавильных агрегатах различного типа

1.2.2. Переработка минерального расплава в волокно

1.3. Базальтовые волокна и стекла
1.3.1. Свойства стекол, полученных из расплавов базальтов
1.3.2. Основные виды базальтовых волокон, их структура
1.3.3. Физико-химические и эксплуатационные свойства базальтовых волокон
Выводы
ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ, ОСНОВНЫЕ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ
2.1. Характеристика основных магматических пород Дальневосточных месторождений, использованных в исследовании

2.2. Технологическое оборудование, использованное в исследовании
2.3. Основные экспериментальные методы
2.3.1. Химический анализ силикатов
2.3.2. Рентгенофазовый анализ
2.3.3. Дифференциальный термический анализ
2.3.4. Методы определения диаметра волокна и содержания неволокнистых включений в базальтоволоконном материале
2.3.5. Определение предельной температуры применения базальтоволоконных материалов
2.3.6. Методика механохимической обработки образцов
ГЛАВА 3: ВЛИЯНИЕ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА
МАГМАТИЧЕСКИХ ПОРОД НА ПРОЦЕСС ПОУЧЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА
3.1. Исследование влияния минерального состава сырья на степень гомогенности силикатного расплава, процесс рекристаллизации и формирование неволокнистых включений при переработке его в волокно
3.2. Использование пироксенового модуля МРу как критерия оценки пригодности горных пород для получения базальтового волокна
3.3. Подготовка базальтового сырья посредством предварительной механоактивации
3.3.1. Свойства расплавов, полученных из механоактивиро-ванного сырья
Выводы

ГЛАВА 4: ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ И СОСТАВОВ ШИХТЫ НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ПРИ ЦЕНТРОБЕЖНОВАЛКОВОМ СПОСОБЕ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНА
4Л. Влияния температуры силикатного расплава на средний диаметр волокна и характер распределения волокон по диаметру
4.1.1. Расчет состава шихты и вязкости расплава для получения волокна
4.2. Исследование влияние частоты оборотов валков центрифуги на средний диаметр волокна и характер распределения волокон по диаметру
4.2.1. Двухфакторный регрессионный анализ влияния температуры перерабатываемого расплава и частоты оборотов валков на величину среднего диаметра волокна
4.2.2. Определение эффективности переработки силикатного расплава в волокно ЦВ методом
Выводы
ГЛАВА 5: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ,
ПОЛУЧЕННЫХ БАЗАЛЬТОВОЛОКОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

5.1. Предельная температура применения
5.1.1. Кристаллизация базальтовых волокон
5.2. Водостойкость базальтовых волокон
5.3. Теплопроводность
ОБШИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

упругости (модуля Юнга) базальтовых волокон составляет 9230 кг/мм2 [74], т.е. превышает модуль упругости обычного стекловолокна, изготавливаемого из Е-стекла - 7500-8500 кг/мм2 и приближается к значением модуля упругости специального стекловолокна с повышенным модулем упругости -10900-11600 кг/мм2 [74].
По мнению Аслановой [9], причины высокой прочности следует искать в особенностях микроструктуры поверхности волокна, а именно, решающим фактором является число поверхностных и внутренних микродефектов. Их образование зависит от технологии производства и химического состава волокон. При охлаждении вытягиваемых из расплава тонких волокон с большой скоростью в них фиксируется структура жидкого расплава. Такой метод выработки уменьшает возможность формирования поверхностных дефектов.
Дефекты волокон
у Вопросу изучения дефектов массивного стекла и волокон их роли в кристаллизации стекол, посвящено не мало исследований [20, 76], поскольку степень дефектности во многом определят физико-химические свойства материала. Влияние технологии получения базальтовых волокон на их свойства изучалось разными авторами [26, 47]. Наличие объемных дефектов, таких как межфибриллярные трещины и пустоты, особенности их распределения в продольном и радиальных направлениях, а так же наличие поверхностных дефектов (микротрещин, впадин, наплывов) не оказывает существенного

влияния на изменение модуля упругости волокна, однако заметно снижает их прочность. В зависимости от особенностей распределения поверхностных и объемных дефектов прочность волокна может сильно меняться практически при постоянном модуле упругости.
Влияние адсорбг^ионно-активной среды на прочность стеклянных волокон: Причиной потери прочности являются внешние и внутренние дефекты. Особенно опасны поверхностные микродефекты. Они являются причиной | образования микротрещин в волокне. Этот процесс в значительной степени
ускоряется в воде, адсорбционно-активной среде, влажном воздухе. В ре-