Форстеритовая керамика на основе природных кальциймагниевых силикатов

• Автор: Козару, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ФОРМАЦИЯ МАЛОЖЕЛЕЗИСТЫХ СЕРПЕНТИНИТОВ

ГЛАВА 2. МАЛОЖЕЛЕЗИСТЫЕ АПОФОРСТЕРИТОВЫЕ

СЕРПЕНТИНИТЫ

2Л. Методы исследования

2ЛЛ. Химический анализ

2Л .2. Измерение кажущейся плотности, открытой пористости и

водопоглощения

2 Л .3. Седиментационный анализ.

2Л .4. Термический анализ.
2.1.5. Рентгенофазовый анализ.
2Л .6. Количественно фазовый анализ.
2Л .7. Петрологический и морфологический анализ
микроструктуры
2Л .8. Количественный рентгеноспектральный микроанализ
2 Л .9. Механические испытания
2Л Л0. Определение термической стойкости
2.2. Состав и структура серпентинита.
2.2.1. Структурные примеси в серпентине.
2.2.2. Валентное состояние и структурное положение примесных ионов железа по данным ядерного гаммарезонанса.
2.2.3. ЭПР ионов в структуре серпентина.
2.2.4. Генетические аспекты особенностей распределения примесных элементов в апофорстеритовом серпентине.
2.2.5. Термографические исследования образцов.
2.2.6. Рентгенографические исследования.
2.2.7. Фазовый анализ серпентинита
Глава 3. ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ СЕРПЕНТИНИТОВ
3.1. Процессы спекания керамики на основе серпентинитов.
3.1.1. Подготовка материала.
3.1.2. Обжиг изделий
3.1.3. Объемная усадка образцов.
3.1.4. Водопоглощение.
3.1.5. Кажущаяся плотность образцов.
3.2. Физические свойства форестеритовой керамики, созданной на основе апофорстеритовых серпентинитов, и ее технические аспекты
3.2.1.Предел прочности на изгиб.
3.2.2.Аппроксимация зависимости прочности на изгиб от плотности и температуры обжига
3.2.3. Тангенс диэлектрических потерь.
3.2.4. Диэлектрическая проницаемость
ГЛАВА 4. ПОЛУЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ В ЗАВОДСКИХ УСЛОВИЯХ
4.1. Физикохимические основы синтеза форстерита и получения керамики
4.2.0пытнотехнологическая проработка.
4.2.1. Упрочнение керамики в гидротермальных условиях.
4.3. Измерение электрофизических характеристик
4.4. Методика нанесения серебряного покрытия на керамику
4.4.1. Сущность метода.
4.4.2. Аппаратура и реактивы.
4.4.3. Керамика для серебрения.
4.4.4. Нанесение пасты на керамику.
4.4.5. Вжигание в электропечах серебра
4.5. Основные результаты и обсуждение.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Экспериментальные и теоретические исследования фазовых превращений в природных минеральных системах на основе оксидов Са, М§, , В и введения корректирующих добавок - основа создания форстеритовой керамики в лабораторных и заводских условиях. Экспериментальные работы и результаты обработки технологических операций в опытно-промышленных условиях, на стандартном технологическом оборудовании доказывают, принципиальную возможность использования природного* сырья для получения изделий из форстеритовой керамики. Достоверность и обоснованность научных результатов подтверждается использованием современных апробированных и известных методов исследования процесса получения керамики на основе апофорстеритовых серпентинитов республики КОМИ, контролируемостью условий проведения эксперимента, воспроизводимостью результатов, проверкой их независимыми методами исследования и сравнением с литературными данными. Апробация работы. Всесоюзной конференции « Физико-химические основы переработки бедного природного сырья и отходов промышленности при получении жаростойких материалов» (Сыктывкар, ); конференции « Геология и минеральные ресурсы южных районов Республики Коми» (Сыктывкар, ); конференции « Физико-химические проблемы создания керамики специального и общего назначения на основе синтетических и природных материалов» (Сыктывкар, ); XIV Коми республиканской молодежной научной конференции (Сыктывкар, ); IV Всероссийской конференции « Физико-химические проблемы создания новых конструкционных керамических материалов. Сырье, синтез, свойства». Сыктывкар, ); научно-практической конференции « Керамические материалы: производство и применение» (Москва, ); научной конференции « Прочностные свойства керамики. Огнеупоры и техническая керамика» (Сыктывкар, ); международной научно-технической конференции «Новые порошковые и композиционные материалы, технологии, свойства». Москва, ). Публикации. Личный вклад автора. Изготовлен пресс-порошок серпентинита, отпрессованы изделия, произведен контроль спеченности образцов; выполнен обжиг изделий, найден интервал спекания серпентинитовых образцов. Определена объемная усадка образцов, величина водопоглощения, кажущаяся плотность. Исследовано получение изделий в заводских условиях: физикохимические основы синтеза форстерита и получения керамики, опытнотехнологическая проработка, упрочнение керамики в гидротермальных условиях, измерение электрофизических характеристик. Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений; изложена на 4 страницах; содержит рисунка и таблицы. ГЛАВА 1. Производство диэлектриков из магнийсиликатной керамики (энстатитовой, форстеритовой, кордиеритовой) и изделий из нее освоено во многих странах. В Японии и США налажен синтез форстерита из высококачественных оксидов БЮг и М^О, проводится синтез из этих же оксидов - энстатита и диопсида. В России магнийсиликатную диэлектрическую керамику получают на основе талька маложелезистых сортов, причем наилучшим является "жировик". Однако истощающиеся запасы в стране приводят к необходимости поиска нетрадиционных видов сырья и новой технологии для производства тонкой керамики [9,,,]. К таковым могут быть отнесены маложелезистые серпентиниты Приполярного Урала ("фарфоровидный серпентинит" и "благородный" змеевик). На Приполярном Урале в приосевой зоне и на западном склоне относительно широко развиты маложслезистые серпентиниты (рисунок 1), образовавшиеся на позднем флюидно-пневматолито-гидротермалыюм этапе становления интрузивов. Для них отмечается трубообразная, столбчатая форма в разрезе и овальная - в плане. Их ядра сложены мелкосреднезернистыми форстеритовыми дунитами, которые окружены пироксенитами, щелочными габбро и монцонитами. На эти дифференциаты основного-ультраосновного состава наложены щелочные породы, включая метасоматиты, образующие густую сеть маломощных жил и прожилков в дунитах или мощные (до десятков метров) дайки, прослеживающиеся иногда до 0,5 км (правобережье р. Косью). В Приполярном Урале вмещающими апофорстеритовые серпентиниты породами являются в основном онколит-строматолитсодержащие доломиты и графитсодержащие песчаники вендского возраста. Такие маложелезистые серпентиниты изучались Б.