Физикохимия активирования оксида алюминия

• Автор: Смирнова, Мария Александровна
• Шифр специальности: 02.00.01, 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Характеристика оксида алюминия и материалов на его основе.

1.2. Характеристика кремнезема

1.3. Механохимическая активация неорганических материалов.

1.3.1. Механоактивация твердых тел и подходы к их описанию

1.3.2. Механоактивация суспензий

1.3.3. Механоактивация в технологии неорганических материалов

1.4. Композиционные материалы на основе корунда.

1.4.1. Плотные корундовые материалы.

1.4.2. Пористые корундовые материалы
1.4.3. Неформованные корундовые материалы.
1.5. Связки для корундовых изделий
1.5.1. Ортофосфорная кислота
1.5.2. Смешанные кислотные связки.
1.5.3 Технические лигносульфонаты.
1.6. Выводы по литературному обзору.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Реактивы и материалы.
2.2. Приборы и методы исследований
2.3. Методики проведения эксперимента.
2.3.1. Механоактивация материалов.
2.3.2 Схемы активирования корунда.
2.3.3 Приготовление плотного и пористого материала
2.3.4 Методика приготовления мертеля
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Механохимическое активирование А0з в воднофосфатной среде
3.1 1. Петрографическое исследование А0з, обработанного в
различных агрегатах.
3.1.2. Влияние механоактивации на полиморфные превращения А0з и
3.1.3 ИКспособ определения содержания а и уА0з в глиноземистых материалах
3.2. Кинетика активированного связывания кислотных добавок оксидами алюминия и кремния
3.2.1. Кинетика связывания Р оксидом алюминия
3.2.2. Кинетика связывания Р25 кремнеземом
3.3. Конкурентное активирование оксида алюминия кислотными добавками
3.3 1. Процессы связывания и удаления кислотных добавок
3.3.2. Кинетика термодесорбции молибденового ангидрида с
поверхности активированного глинозема.
3.4. Получение и свойства плотного корундового материала
3.4.1. Выбор оптимальной схемы активирования для получения плотного корундового материала.
3.4.2. Подбор оптимального состава модифицированного материала.
3.4.3. Теплофизические и термические свойства корундового материала
3.4.4. Важнейшие рабочие характеристики модифицированных
плотных корундовых материалов.
3.5 Получение и свойства пористого материала на основе активированного корунда и ортофосфорной кислоты.
3.5.1 Выбор давления прессования образцов.
3.5.2. Выбор оптимальной схемы активирования для получения пористого корундового материала.
3.5.3. Влияние количества вводимой нерастворимой кислотной добавки
3.5.4. Теплофизические и термические свойства пористых корундовых материалов
3.5.5. Важнейшие рабочие характеристики.
модифицированных пористых корундовых материалов.
3.5 б. Свойства пористого материала на основе глинозема марки ГК,
модифицированного кислотными добавками
3.6. Использование растворов, получаемых в процессе механохимической обработки в воднофосфатных средах
3.6.1. Разработка корундовой огнеупорной бетонной смеси
3.6.1.1. Подбор оптимального состава бетонной смеси.
3.6.1.2. Свойства огнеупорной бетонной смеси
3.6.2. Разработка корундового мертеля.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Корунд отличается значительной устойчивостью к действию кислых и щелочных шлаков, металла и стекла, восстановительных и окислительных реагентов ,. А 3 с последующим химическим разделением и обогащением 6. Требования к электрокорунду приведены в ТУ 4 . Для производства огнеупорных изделий применяют, как правило, электрокорунд белый, отличающийся повышенным содержанием А. Электрокорунд нормальный не является высококачественным огнеупорным сырьем ввиду сравнительно высокого и колеблющегося содержания плавней ТЮ2, СаО, 3, металлическое железо. Монокорунд, практически не отличающийся от электрокорунда белого по своим огнеупорным свойствам, не используется в качестве огнеупорного сырья, так как он является более дорогим и дефицитным материалом, который в ряде случаев не заменим в абразивном производстве . Абразивная промышленность в соответствии со стандартами Федерации европейских производителей абразивов поставляет все виды электрокорунда в виде измельченных и фракционированных порошков. Порошки с размером зерен от до 0 мкм называются шлифзернами ШЗ, а от 0 до мкм шлифпорошками или микропорошками . Диоксид кремния кремнезем один из самых распространенных компонентов земной коры. Кремнезем обладает сложным полиморфизмом. В природе встречаются кристаллических модификаций и две стеклообразные формы диоксида кремния . Согласно современным представлениям , , , в структуре кремнезема каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния и является общим для двух соседних тетраэдров, что в результате дает непрерывную пространственную структуру каркасного типа. Следовательно, кремнезем можно рассматривать как пространственный неорганический полимер, составленный из тетраэдров i4. В разных полиморфных модификациях диоксида кремния взаимная ориентация тетраэдров и общая симметрия их расположения различны. Все кристаллические формы i могут быть разделены на три группы. К ним относятся кварц, акварц, атридимит, акристобалит. В настоящее время превращения 1го рода акварц атридимит акристобалит считаются необратимыми. Упаковка ионов кислорода в минералах кремнезема каркасного строения относительно рыхлая, в результате чего в решетке каркаса существуют пустоты. Объем пустот тем больше, чем выше температурный интервал устойчивости данной модификации. Связи в кремнеземе осуществляются с помощью зр3орбиталей, причем связи между кремнием и кислородом имеют ионноковалентный характер . Наличие прочных силоксановых связей между всеми атомами кремния приводит к тому, что кремнезем проявляет свойства полимерной молекулы 8Ю2п. В настоящее время известны две полиморфные модификации кварца тригональный Ркварц, устойчивый при температуре ниже 3С и давлении 0,1 МПа и гексагональный акварц, устойчивый в интервале температур 3 0 С и давлении 0,1 МПа . В природе наиболее распространена низкотемпературная модификация Ркварц или просто кварц. Кристаллы же акварца относятся к гексгональнотрапецоэдрическому классу симметрии гексагональной сингонии. Элементарная ячейка состоит из трех ионов 8Г и шести ионов О . Кристаллическая структура акварца образована из тетраэдров, расположенных на разной высоте по спирали. У тридимита известны три модификации а р у, атридимит имеет пространственную структуру, состоящую из плоских гексагональных сеток, образованных тетраэдрами 8Ю44 Кремнекислородные тетраэдры образуют шестерные неплоские кольца. Степень упорядоченности структуры зависит от условий образования и наличия примесей. Природный атридимит обычно содержит в виде растворов до 1 2 примесей оксидов А1, Ре, Са, , К. Остальные модификации р у встречаются редко. Кристобалит имеет две разновидности а р. Превращение Ркристобалита в акристобалит сопровождается увеличением объема на 3,7 . Указанная последовательность фазовых превращений в системе кремнийкислород по К. Феннеру, в работах Флерке поставлена под сомнение. Было обнаружено, что из высокочистого кварца даже при очень продолжительном его нагревании в области температур 0. С тридимит не образуется, а область существования акварца простирается вплоть до температуры его превращения в акристобалит.