Модифицированные керамические смеси с карбидокремниевым наполнителем для изготовления кирпича методом прессования

• Автор: Куликов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 183 с. : ил.

1. Аналитический обзор

1.1. Композиты как материалы конструкционного и

функционального назначения

1.2. Характеристика и классификация выпускаемых керамических смесей и изделий из них

1.3. Технологическая характеристика составов

1.3.1. Глина как основа для производства строительной керамики

1.3.2. Шамотные, каолиновые и полуксилые смеси

1.3.3. Магнезиальные составы

1.3.4. Керамические форстеритовые смеси

1.4. Карбидокремниевые материалы

2. Материалы и методы исследований

2.1. Характеристика исходных сырьевых материалов
2.2. Методы исследований
3. Структура и свойства керамических композиционных материалов
3.1. Минералогический анализ композитов на основе карбида кремния
3.2. Методика определения пористости и плотности композитов на основе карбида кремния
3.3. Разработка методик оценки качества смешения компонентов
4. Карбидокремниевые композиционные материалы
4.1. Анализ процессов смачивания и адгезии в композиционных материалах
4.2. Разработка методики математического моделирования температурно-временных режимов обжига кирпича
4.3. Освоение производства шамотного кирпича, предназначенного для кладки тепловых агрегатов
4.4. Изготовление шамотно-карбидокремниевого кирпича
4.5. Исследование свойств обожженных модифицированных керамических смесей с карбидокремниевым наполнителем с целью их использования при высоких температурах
4.6. Анализ экономической эффективности разработанных составов
5. Разрушение шамотно-глинистых матриц, модифицированных карбидокремниевым наполнителем с позиции механики разрушения
5.1. Приведенные структурные характеристики композиции
5.2. К уточнению модели разрушения
5.3. Принятый механизм разрушения композиции с позиции механики разрушения при сжатии
5.4. Прочность композиционного кирпича на растяжение
при изгибе
Основные выводы
Литература
Приложения

Развитие современных ресурсо и энергосберегающих технологий в производстве строительных материалов в настоящее время получило очень динамичное развитие. Одним из основных направлений ресурсосбережения является использование местных отходов промышленных предприятий для модификации свойств традиционно использующихся материалов и изделий в строительной индустрии.
Наиболее перспективным методом утилизации техногенных отходов является их вторичное использование при производстве строительных материалов различного назначения. В этом случае одновременно решаются экономические и экологические задачи современной политики Российской Федерации в области улучшения экологической обстановки и рационального использования природного ресурсов.
Одним из интересных отходов по нашему мнению, возможности использования которого, до сих пор еще недостаточно изучены, является карбид кремния, образующийся при отсеве необходимых фракций и форм зерна, использующихся при производстве абразивного инструмента на Волжском абразивном заводе.
По этому, в настоящей работе решаются задачи разработки и оптимизации, новых составов керамического кирпича с карбидокремниевым наполнителем из отходов местного производства Волжского абразивного завода.
Таким образом, настоящая работа и проводимые в ней исследования, промышленные испытания должны показать, что использование карбида кремния ^С) при модификации керамических матриц, позволят расширить сырьевую базу строительных материалов, улучшить физико-механические свойства изделий и расширить область их применения.

Строение и форма зерен БЮ разнятся с изменением их крупности. Более крупные кристаллы имеют осколочную форму, мелкие приближаются к овальным.
БЮ применяется как абразивный материал для свободного шлифования и полирования, для изготовления абразивного инструмента на керамических и органических связках /92-109/.
Процесс производства БЮ можно подразделить на следующие основные операции/91/:
- подготовка шихты;
- подготовка и загрузка печи;
- пребывание печи под током;
- охлаждение и разборка печи;
- сортировка Б1С.
При оценке состояния вопроса об использовании карбида кремния в качестве наполнителя для поликристаллических материалов и изделий, а в общем случае композиционных материалов, нами проведены патентные исследования по направлению: поликристаллические материалы на основе карбида кремния.
Таблица 1.8. - Результаты патентных исследований
Название и краткое содержание Источник

Поликристаллические материалы на основе карбида кремния
Способ изготовления облегченных смесей из БЮ и заполнителя. Порошкообразный или мелкозернистый Б1С смешивают, по меньшей мере, с одним заполнителем при добавлении вяжущего. Увлажненную смесь транспортируют в форму, уплотняют и сушат. Способ отличается тем, что в качестве заполнителя применяют перлит. МКИ С 04 В 35/56, ФРГ, заявка № 1926642 публикация 1974 г., 25 апреля, №
Способ изготовления облегченных смесей из БЮ и заполнителя. Порошкообразный или мелкозернистый БЮ смешивают, по меньшей мере, с одним заполнителем при добавлении вяжущего. Увлажненную смесь транспортируют в форму, уплотняют и сушат. Способ отличается тем, что в качестве заполнителя применяют перлит. МКИ С 04 В 35/56, ФРГ, заявка № 1926642 публикация 1974 г., 25 апреля, №