Технологические особенности получения стеклокристаллического материала со сферолитовой структурой методом непрерывного проката

• Автор: Гусева, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 215 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные декоративные стеклокристаллические материалы (СКМ) строительного назначения, перспективы развития их производства

1.2. Теоретические основы синтеза стеклокристаллических

материалов

1.2.1. Процессы ликвации и кристаллизации

1.2.2. Сферолитовая кристаллизация в стеклах

1.3. Особенности варки фторсодержащих стёкол

1.4. Влияние оксидов переходных металлов на кристаллизационные процессы в стеклах

1.5. Производство стеклокристаллических материалов на основе стекол системы Ca0-Al203-Si02
Выводы из обзора литературы
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Цель работы и основные направления исследования
2.2. Выбор объекта исследования
2.3. Методы исследования
2.3.1. Синтез и термообработка стекол
2.3.2. Количественное определение основных компонентов (кремния, алюминия, кальция, калия, натрия, магния) и каталитических добавок (меди и фтора) в стеклах
2.3.3. Определение валентного состояния меди и количества
двухвалентной меди в стеклах
2.3.4. Определение физико-механических и технологических свойств стекол и СКМ
2.3.5. Определение кристаллизационной способности стекол. Изучение влияния технологических параметров и условий формования на кристаллическую структуру СКМ
2.3.6. Методы исследования микроструктуры и фазового состава образцов шихты, стекол и СКМ
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Выявление области составов стекол для получения СКМ со сферолитовой структурой методом непрерывного проката
3.1.1. Технологические свойства стекол исследуемых составов: высокотемпературная вязкость, низкотемпературная вязкость, верхняя температура кристаллизации.
3.1.2. Кристаллизацгюнные свойства стекол исследуемых составов Анализ результатов
3.2. Влияние вида фторсодержащего сырья на улетучивание фтора и физико-химические процессы в шихте
3.2.1. Влияние вида фторсодержащего сырья на потери фтора в процессе варки стекол
3.2.2. Особенности процессов силиката- и стеклообразования при использовании различного фторсодержащего сырья
Анализ результатов
3.3. Синтез СКМ со сферолитовой структурой с использованием комбинированных катализаторов кристаллизации.
3.3.1. Влияние комбинированных катализаторов кристаллизации на кристаллизационные свойства стекол и их структуру до и после термообработки

3.3.2. Влияние комбинированных катализаторов кристаллизации на технологические свойства стеклокристаллического материала
Анализ результатов
3.4. Исследование влияния различных факторов на кристаллическую структуру и деформационные свойства СКМ
3.4.1. Скорость нагрева от первой до второй ступени термообработки
3.4.2. Время выдержки на первой ступени термообработки
3.4.3. Температура на второй ступени кристаллизации.
3.4.4. Толщина образца
3.4.5. Влияние продолжительности охлаждения на структуру СКМ
Анализ результатов
3.5. Опытно-промышленное производство СКМ со сферолитовой структурой методом непрерывного проката
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

Окислительно-восстановительное равновесие зависит от многих факторов: температуры варки, атмосферы в печи, состава стекла, концентрации меди, наличия восстановителя и других.
В связи с этим стекла, окрашенные оксидом меди, весьма чувствительны к окислительно-восстановительным условиям варки. Медь может быть использована для получения широкого диапазона цветов путем изменения окислительновосстановительного равновесия и степени агрегирования её ионов в стекле [6].
Никель в обычных условиях известен лишь в состоянии окисления (2). В некоторых оксидных системах и комплексах встречаются и состояния окисления (3) и (4). Соединения N1° и № (1) встречаются редко. Зависимость окраски стекла от ионного и координационного состояния меди и никеля представлена в таблице 1.3.
Таблица 1.
Окраска стекол, содержащих переходные металлы
Ион Электронная конфигурация Внедрение в структуру стекла в виде
стеклообразователя к.ч.4 модификатора к.ч.
Си+ за10 - бесцветный
Си2+ за9 желтовато-зеленый синий
Си0 за'Чэ1 - красный
№2+ за5 фиолетовый желтый
Переходные металлы обладают повышенными хемосорбционными свойствами поэтому, вероятно, более эффективны в качестве катализаторов кристаллизации при получении стеклокристаллических материалов. Адсорбционные свойства переходных элементов связаны с тем, что потенциал химических сил и (г) в связях, образованных б-электронами убывает с расстоянием значительно медленнее, чем в связях, образованных в- и р- электронами [129, 131].