Повышение эффективности пеностекол путем использования эффузивных пород и стеклобоя

• Автор: Дамдинова, Дарима Ракшаевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 447 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ отечественного и зарубежного опыта использования горных пород и отходов промышленности при производстве теплоизоляционных материалов
1.2. Характеристика оксидной системы Si02 - А120з - CaO - MgO -Fe203- FeO - R20 как основы для получения вспученных алюмосиликатных материалов
1.3. Перспективы использования механо- и щелочной активации в технологии получения пеностекол

1.4. Основные положения концепции о повышении эффективности

использования пеностекол

2. МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВАЯ БАЗА ПЕНОСТЕКОЛ И ИЗДЕЛИЙ

НА ИХ ОСНОВЕ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Сырьевые материалы

2.1.1. Специфика сбора и заготовки стекольных отходов

2.1.2. Запасы и геологическое строение эффузивных пород
2.1.3. Химико-минералогическая характеристика эффузивных пород и техногенных отходов
2.1.4. Характеристика стекольных отходов и щелочного компонента
2.1.5. Запасы, геологическое строение и химико-минералогическая характеристика руд полиметаллических месторождений
2.2. Методика исследований
2.2.1. Методика физико-механических испытаний
2.2.2. Методика статистической обработки результатов эксперимента
2.3.3. Методика математического планирования эксперимента

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕНОСТЕКОЛ
3.1. Исходное энергетическое состояние стеклоотходов и эффузивных
пород - основа энергосбережения в технологии пеностекол
3.1.1. Прогнозирование силикато- и стеклообразования при синтезе пеностекол с позиций термодинамики равновесных процессов в системе БЮг- А120- КО - На20
3.2. Теоретические предпосылки к получению пеностекол с закристаллизованной структурой
3.3. Повышение физико-химической активности сырьевых материалов - фактор повышения эффективности использования пеностекол
3.3.1. Энергетические характеристики и реакционная способность механически активированных эффузивных пород и стеклобоя
3.3.2. Кинетика взаимодействия механоактивированных эффузивных пород и стеклобоя со средой растворения
3.3.3. Кинетика процесса поризации алюмосиликатного расплава из эффузивных пород и стеклобоя
3.3.4. Кристаллизация как фактор регулирования поровой структуры пеностекол
ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКОЛ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОБОЯ И ЭФФУЗИВНЫХ ПОРОД
4.1. Влияние составов шихты на структуру пеностекол в условиях непрерывного нагревания
4.2. Физико-химические процессы получения пеностекол системы
"стеклобой+перлит"
4.2.1. Влияние содержания стеклобоя и температурно-временных режимов обжига на свойства пеностекол

4.2.2. Влияние химико-технологических факторов на структуру и свойства пеностекол
4.2.3. Влияние характеристик алюмосиликатного расплава на структуру и свойства пеностекол
4.2.4. Влияние щелочной активации на структуру и свойства пеностекол
4.2.5. Влияние механоактивации компонентов стеклошихты на структуру и свойства пеностекол
4.2.6. Обобщение результатов исследований пеностекол в системе: "стеклобой + перлит"
4.3. Физико-химические процессы получения пеностекол системы "стеклобой+перлит+нефелин-сиенит"
4.3.1. Влияние содержания стеклобоя и температурно-временных режимов обжига на свойства пеностекол системы "стеклобой+нефелин-сиенит"
4.3.2. Влияние химико-технологических факторов на свойства пеностекол системы "стеклобой+перлит+нефелин-сиенит"
4.3.3. Влияние катализаторов на процессы поризации пеностекол системы "стеклобой+перлит+нефелин-сиенит"
4.3.4. Оптимизация составов и режимов получения пеностекол системы "стеклобой + перлит + нефелиновый сиенит"
4.3.5. Обобщение результатов исследований пеностекол в системе: "стеклобой + перлит + нефелиновый сиенит"
4.4. Физико-химические процессы получения пеностекол системы "стеклобой+перлит+базальт"
4.4.1. Влияние химико-технологических факторов на свойства пеностекол в системе "стеклобой+базальт"
4.4.2. Влияние химико-технологических факторов на свойства пеностекол в системе "стеклобой+перлит+базальт"

особенность ситаллов заключается в том, что они обладают тонкозернистой поликристаллической структурой. Размер кристаллов в ситаллах, как правило, не превышает 2 мкм и находится в пределах 1-0,02 мкм. Другим отличительным признаком ситаллов является то, что его получают из расплава стекла, при кристаллизации которого возможен более или менее перевод этого стекла в закристаллизованное состояние с образованием материала микрокристаллического строения. Вследствие этого, ситаллы отличаются более высокой прочностью, твердостью, химической и термической устойчивостью, малым тепловым расширением по сравнению со стекловидными материалами того же химико-минералогического состава.
В отношении вспененных стеклокристаллических материалов, в особенности в вопросе синтеза пеностекол с повышенным содержанием кристаллических фаз, таких обширных исследований, как при синтезе ситаллов не отмечено. Вся имеющаяся информация сводится в основном к вопросу исключения процесса кристаллизации в целях улучшения условий для развития структуры пеностекла. В классическом пеностекле процессы спонтанной кристаллизации подавляются различными методами, например, подбором составов с минимальной склонностью к кристаллизации и температурно-временных режимов вспенивания и т.д.
Высокопористые материалы, полученные путем направленной кристаллизации в стране и за рубежом известны под такими названиями, как пеношлакоситалл (з-д "Автостекло"), пеноситалл (М. Добжаньский, Польша), закристаллизованное пеностекло (Танака Кадзуёси и др., Япония). Исследования в области получения вспененных стеклокристаллических материалов в основном относятся к энергозатратным технологиям. Во всех случаях для получения закристаллизованных пеностекол в связи с использованием природного минерального сырья присутствует энергозатратная высокотемпературная варка стекла.
При введении в состав шлакоситаллов газообразователей получен теплоизоляционно-конструкционный материал - пеношлакоситалл [268].