Механохимическая активация каолиновых и бентонитовых глин для формовочных смесей и противопригарных красок

• Автор: Лесив, Елена Михайловна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1.1. Формовочные глины, их кристаллохимическое строение и свойства

1.2. Способы активации глинистых минералов с целью оптимизации их свойств

1.3. Влияние активности глин на свойства формовочных смесей, красок и качество отливок

1.4. Цели и задачи

Глава 2. ИССЛЕДУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИХ СВОЙСТВ

2.1. Составы исходных материалов и методы оценки их свойств

2.2. Оборудование для механо и механохимической активации глин

2.3. Разработка программа расчета на ЭВМ геометрических параметров сыпучих материалов
2.4. Выводы
Глава 3. ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ КАОЛИНОВЫХ И БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ОТ РЕЖИМОВ МЕХАНОАКТИВАЦИИ

3.1. Геометрические параметры частиц глин

3.2. Энергетические параметры глин
3.3. Расчетная активность частиц каолиновых и бентонитовых глин
3.4. Технологические параметры глин
3.5. Выводы
Глава 4. ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ БЕНТОНИТОВЫХ ГЛИН ОТ РЕЖИМОВ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ
4.1. Зависимость свойств бентонита от типа активатора и режимов обработки
4.2. Зависимость свойств бентонита с интенсификаторо.м помола от типа активатора и режимов обработки
4.3. Оптимизация режимов активации глин с технологией Изактпроцесс
4.4. Выводы
Глава 5. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ФОРМОВОЧНЫХ ПЕСЧАНОГЛИНИСТЫХ СМЕСЕЙ И ПРОТИВОПРИГАРНЫХ ПОКРЫТИЙ
5.1. Сухие песчанокаолиновые смеси
5.2. Сырые песчанобентонитовые смеси
5.3. Водные противопригарные покрытия
5.4. Опытнопромышленные испытания разработанных составов
смесей и водных противопригарных покрытий Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Структура кристаллической решетки мусковита аналогична структуре монтмориллонита, с тем лишь различием, что вместо молекул воды между пакетами расположены ионы калия и каждый четвертый ион кремния в кремнекислородном тетраэдре замещен ионом алюминия. В мусковите, за счет ионов калия, между пакетами действует валентная связь, однако она слабее, чем валентная связь внутри пакета. Межплоскостное расстояние в мусковите составляет около А. Вермикулит в глинистых минералах встречается в виде чрезвычайно мелких частиц в смеси с другими глинистыми минералами и часто в смешаннослойных постройках. Определить его характерные свойства трудно и часто невозможно. В связи с этим до сих пор не известны диспергируемость его в воде, а также характерная форма и размер частиц . Таким образом, наиболее слабые связи между пакетами у монтмориллонита, наиболее прочные у мусковита, а каолинит занимает промежуточное положение. Прочность связи между пакетами обуславливает способность глин к набуханию. Кроме основных минералов, глины содержат ряд примесей. Кварц 8Ю2 содержится практически во всех глинах в количестве от долей процента до , как правило, в виде значительно окатанных зерен. Кварц является инертным материалом в глинистых массах, однако он понижает их связующую способность и пластичность. Температура плавленияС. Полевые шпаты встречаются в глинах иногда в значительных количествах, причем как в виде тонких, так и в виде более крупных фракций. Чаще они представлены калиевыми полевыми шпатами ортоклазом или микроклином. Температура плавления полевого шпатаС. Широко распространены в глинах также слюды, которые содержатся в виде калийной слюды мусковита, биотита и других разновидностей. Температура плавления С. Карбонаты встречаются чаще всего в виде кальцита СаСОз, магнезита ГСОз, доломита СаСОз С и сидерита РеСОз. Карбонаты могут быть равномерно распылены в глинах или образовывать отдельные включения. Температура плавленияС. Гипс Са4 2Н встречается во многих глинах, часто образуя скопления, видимые невооруженным глазом. Гидраты оксидов железагетит 2РезЗН и лимонит 2РезЗМ окрашивают глины в цвета от светложелтого до бурокрасного, находятся в тонко распыленном состоянии, в виде примазок или отдельных скоплений. Химический состав глин устанавливается на основании определения содержания различных оксидов, по которому можно судить о пригодности глин в той или иной области. Структуры реальных глинистых минералов значительно отличаются от обычных рассматриваемых идеальных моделей. При этом несовершенство структур глинистых минералов определяется различием их химического состава . Основными компонентами всех глин являются i, АЬ и Н. Кроме того, в большинстве глин присутствуют 3, , К, , , i, и другие компоненты, а также органические вещества гумусовые, битумные, углистые. Глины отличаются непостоянством химического состава даже в пределах одного и того же месторождения. В зависимости от того, какой минерал преобладает, формовочные глины в соответствии с ГОСТ подразделяются на бентонитовые монтмориллонитовые, каолиновые, каолинагидрослюдистые и полиминеральные табл. Таблица 1. Зерновой состав формовочных глин разнообразен, так как содержит свыше глинистой составляющей. Зерновой состав влияет на связующую способность глин, пластичность и другие свойства. Технические требования к зерновому составу устанавливаются в зависимости от вида глины, назначения и условий ее применения. Глины с наибольшим дисперсным строением имеют большую связующую способность. Дисперсность порошков характеризуется либо функцией распределения частиц по размерам либо некоторым их размером, средним для всех частиц, либо величиной удельной поверхности порошка. Однако увеличение степени дисперсности глины сопровождается, в большинстве случаев, увеличением количества в ней минералов с повышенным содержанием кристаллизационной и конституционной воды, которая, в свою очередь, вызывает уменьшение долговечности глины, то есть способности сохранять прочность при многократных повторных заливках. Глинистую элементарную частичку коллоидного раствора называют мицеллой. Глинистая мицелла состоит из ядра, окруженного ионами с зарядами, противоположными заряду ядра, и противоионов, образующих адсорбционный слой.