Синтез и физико-химические свойства радиопоглощающей композитной керамики на основе продуктов переработки лейкоксенового концентрата

• Автор: Николаенко, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1. Лейкоксеновый концентрат перспективное титановое сырье.

1.1.1. Комплексная переработка титаносодержащих концентратов

1.1.2. Химический состав и минералогия лейкоксенового концентрата Ярегского нефтетитанового месторождения
1.1.3. Карбо гсрмическое восстановление лейкоксенового концентрата с получением тусина.

1.2. Основные виды и свойства производственного карбида кремния

1.2.1. Получение, химический состав и структура производственного карбида кремния

1.2.2. Основные свойства карбида кремния.

1.2.3. Электропроводность карбидакремния
1.3. СВЧЭНЕРГЕТИКА.
1.3.1. Основные принципы микроволновых устройств и микроволнового нагрева
1.3.2. Деление материалов на классы по отношению к микроволновому излучению и их электродинамические свойства
Глава 2. СИНТЕЗ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Метод получения карбида кремния кислотным разложением тусина.
2.1.1. Химические материалы и реактивы.
2.1.2. Методика кислотного разложения тусина на карбид кремния и раствор титанилсульфата
2.2. Синтез радиопоглощающей керамики.
2.2.1. Исходные вещества .
2.2.2. Методика получения радиопоглощающей керамики
2.3. Методы исследований.
2.3.1. Химический анализ
2.3.2. Реитгенофазовый анализ.
2.3.3. Пористость, водопоглощение и плотность
2.3.4. Диэлектрический нагрев порошковых материалов в СВЧполе
2.3.5. Экспериментальное исследование электродинамических характеристик
2.3.6. Измерение электропроводности.
2.3.7. Определение химической устойчивости
Глава 3. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, МИКРОСТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ТУСИНА.
3.1. Фазовый состав и микроструктура тусина.
3.2. Химическая стойкость тусина в минеральных кислотах.
3.3. Химическая селекция компонентов тусина и получение раствора титаналсульфата и карбида кремния
Глава 4. СИНТЕЗ И НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ТЕХНИЧЕСКОГО КАРБИДА КРЕМНИЯ, ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА И ТУСИНА
Глава 5. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИКРОВОЛНОВОЙ КЕРАМИКИ СИСТЕМЫ БС ЛК
5.1. Влияние формы, размера зерна на радиологлощающие свойства производственного, технического карбидов КРЕМНИЯ и ЛЕЙКОКСЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА
5.2. Диэлектрические характеристики керамических композитов на основе БС и
5.3. Электропроводность композитной керамики системы БСЛК.
5.4. Химическая устойчивость радиопоглощающей керамики
5.5. Огнеупорные свойства композитной керамики на основе лейкоксенового концентрата, тусина и технического карбида кремния.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однако лейкоксеновый концентрат содержит фазу ТЮ2, а основной составляющей тусина и технического карбида кремния является БЮ, которые относятся к радиопоглощающим материалам, проявляют диэлектрические свойства 2,3,4 и используются в основном для изготовления конденсаторных и нагревательных керамических изделий. Например, в научной литературе присутствуют сведения о возможности использования карбида кремния и диоксида титана в качестве основных компонентов для синтеза радиопоглощающих керамических материалов, используемых в микроволновых муфельных печах табл. Таблица 1. Химический состав, мас. Поэтому представляло интерес исследовать физикохимические свойства лейкоксенового концентрата, тусина и технического карбида кремния в электромагнитном поле и возможности использования этих продуктов в качестве основных компонентов для получения радиопоглощающей керамики. В России и за рубежом, несмотря на большой список рудных песков промышленных титановых россыпей, которые постоянно встречаются в целом ряде прибрежноморских месторождений, испытывается острый дефицит в титановом сырье. Поэтому до сих пор изучаются минералогические составы основных комплексов, таких как ильменит, рутил, лейкоксен, анатаз и др. История изучения лейкоксенового концентрата и освоения Ярегского нефтетитанового месторождения затянулась более чем на лет и остается интересной по настоящее время. В сложившейся ситуации значительно возрастает актуальность вовлечения в производство имеющихся в регионах запасов титаносодержащих комплексных месторождений. Технологическая переработка титаносодержащих концентратов проводится различными способами в зависимости от процентного содержания титана и других элементов. Традиционным сырьем для промышленного производства диоксида титана и металлического титана являются в основном ильменитовые и перовскитовые концентраты, которые отличаются высоким содержанием титана и извлекаются механическим способом из руд большинства титаномагнетитовых месторождений . Среди других типов руд необходимо обратить внимание на руды со среднетитанистым титаномагнетитом, которые непригодны для извлечения титана способом электроплавки вследствие невысокого его содержания в них. Поэтому эти руды используют в доменном переделе двумя способами. Второй способ это шихтовка с беститанистыми железорудными концентратами с получением низкотитанистой шихты и с последующим доменным переделом по схеме, освоенной для качканарских руд. В обоих случаях должны быть решены проблемы извлечения титана из шлаков. Возможным способом использования среднетитанистых, а также высокотитанистых концентратов является их переработка совместно с ильменитовым концентратом, т. Попытки вскрытия лейкокссновых концентратов делались неоднократно, но изза большого содержания примесей переработка их традиционными методами не была успешна , . С учетом того, что исходное сырье содержит БЮг, практически большая часть перерабатываемого сырья шла в отвал. Установлено, что для разложения лсйкоксенового концентрата сернокислотным способом необходима Н и температура процесса сульфатизации С . При этом перед смешением концентрат должен быть предварительно нагрет до С. Только такие жесткие условия позволяют переводить до титана в водорастворимые соединения. Недостатком этого способа является высокая температура разложения, которая по условиям устойчивости аппаратуры не может быть реализована на предприятиях. Предложен способ переработки лейкоксеновых концентратов, включающий восстановительный обжиг при температурах в пределах от до С в течении 0 мин, измельчение, смешение с концентрированной кислотой, разложение и выщелачивание . Известные способы являются многостадийными, не обеспечивают полное использование основных компонентов концентрата. Поэтому представляло интерес в разработке технологии переработки лейкоксенового концентрата, которая наряду с диоксидом титана позволила бы получать карбиды, нитриды, оксинитриды кремния и карбонитриды титана, являющиеся важнейшими исходными материалами для производства многофункциональной керамики, композитов, абразивов, огнеупоров, покрытий.