Стеклокристаллические композиты пироксеновой структуры на основе минерального остатка переработки горючих сланцев и другого техногенного сырья

• Автор: Мещеряков, Дмитрий Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 284 с. : ил

Глава 1. Состояние вопроса, основные направления и методы исследования

1.1. Особенности структуры минералов группы пироксенов

1.2. Механизм кристаллизации стекол в системе Si02 - А12Оз - Fe203(FeO) - CaO - MgO - R20
1.2.1. Влияние теплового прошлого на кристаллизационные свойства стекол системы Si02 - А1203 - Fe203(Fe0)
- MgO - R20
1.2.2. Катализаторы кристаллизации стекол системы Si02 -А1203 - Fe203(Fe0) - CaO - MgO - R20 и механизмы их действия
1.2.3. Влияние режимов термообработки на процесс кристаллизации стекол системы Si02- А1203 - Fe203(Fe0)
- MgO - r2o
1.3. Некоторые аспекты технологии производства стекол и стеклокристаллических материалов на основе зол и шлаков тепловых электростанций

1.3.1. Характеристика зол и шлаков тепловых электростанций

1.3.2. Составы и свойства золошлаковых стекол и стеклокристаллических материалов

1.4. Основные выводы и направления исследований
1.5. Исходные материалы и используемые методы исследований
1.5.1 Характеристики основных сырьевых материалов.

1.5.2,Основные этапы синтеза и термообработки материалов
1.5.3.0пределение кристаллизационной способности стекол
1.5.4.Методы исследования структуры синтезированных материалов
1.5.5.0пределение физико-химических свойств стекол и закристаллизованных материалов
Глава 2. Техническое обоснование применимости различных видов отходов и побочных продуктов для производства стеклокристаллических материалов пироксеновой структуры
2.1. Исходные данные для составления банка данных по техногенным отходам, пригодным для производства стеклосодержащих композитов
2.2. Варианты комбинаций техногенных отходов при синтезе пироксеновых ситаллов
2.3. Предпосылки для разработки составов смесей и основных технологических параметров получения стеклокристаллических материалов
2.4. Выводы
Глава 3. Стекла и стеклокристаллические материалы на основе
зол горючих сланцев Поволжья
3.1. Основные предпосылки использования
3.2. Характеристики минеральных продуктов термической переработки горючих сланцев Поволжья
3.3. Обоснование возможности получения стекол и шлакоси-таллов пироксенового состава на основе золы горючих сланцев

« 3.4. Отработка состава шлакового стекла
3.5. Отработка режимов варки шлаковых стекол
3.6. Отработка оптимального режима термообработки при кристаллизации стекла
3.7. Свойства синтезированных стекол и шпакоситаллов
“З-З. Выводы
Глава 4. Применение фосфорфторсодержаидих отходов в качестве катализаторов кристаллизации для получения шла-коситаллов
4.1.Исследование состава фосфорфторсодержащих отходов
4.2. Синтез кексодержащих стекол
4.3. Кристаллизационная способность кексодержащих стекол и
• получение стеклокристаллического материала
4.4. Свойства кексодержащих стекол и ситаллов
4.5. Выводы
Глава 5. Моделирование процесса направленного структурообразования пироксеновых ситаллокомпозитов на основе техногенного сырья
5.1. Некоторые аспекты механизма направленного структуро-образования, синтезируемых ситаллокомпозитов и прогнозирование их свойств
5.2.Исследование микроструктурных неоднородностей стеклокристаллических материалов на основе золы горючих сланцев

ф В градиентной печи обеспечивался перепад температур от 950°С до
400°С. Образцы стекол (каждый массой 1 грамм) помещались в керамическую лодочке, которая устанавливалась по оси печи. Таким образом после термообработки имелся набор стекол, находящихся в печи одинаковое время при разных температурах. Управление контролировалось по температуре в центре печи. Перепад температур вдоль печи устанавливался заранее, точность зафиксированных при этом температур составляла ±1,5%.
Исследуемые стекла подвергались нагреву со скоростью 15°С/мин до 950°С (в середине печи) и выдерживали при этой температуре один час. Затем печь отключали и обеспечивали плавное снижение температуры в печи.
Охлажденные образцы стекла визуально оценивали по степени кристаллизации, в зависимости от температуры выдержки, которая определялась
местонахождением образца в печи. Температурой кристаллизации стекла

9 считалась то ее минимальное значение, при котором наблюдалась полная
кристаллизация образца.
1.5.4. Методы исследования структуры синтезированных материалов
Качественный рентгенофазовый анализ (РФА) проводили по стандартной методике на дифрактометре ДРОН-3 (излучение СиК, фильтр - никелевый). Чувствительность метода составляет 1,5-2 %. РФА подвергали порошки стеклокристаллических материалов, просеянных через сито 10000 отв/см2.
Расшифровка рентгенограмм проводилась по книге В.И. Михеева “Рентгенографический определитель минералов”.
Электронно-микроскопический анализ (ЭМА) проводили на электрон-• ном микроскопе ЭММА - методом предварительно оттененной платиновоугольной реплики.