Управление структурно-механическими свойствами шликера в производстве керамических плиток с целью снижения его влажности

• Автор: Комский, Григорий Зямович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 269 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕЗШИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ СВОЙСТВАМИ

КЕРАМИЧЕСКОГО ШЛИКЕРА. ю

1.1. Основные технологические требования к шликерам для распылительной сушки о

1.2. Керамический шликер как дисперсная система с коагуляционной тиксотропной структурой

1.3. Методы управления свойствами коагуляционных структур

1.3.1. Ионный обмен

1.3.2. Поверхностноактивные вещества.

1.3.3. Механическое воздействие.

ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ВИБРАЦИОННОЙ
ОБРАБОТКИ КЕРАМИЧЕСКИХ ШЛИКЕРОВ 4б
2.1. Современные представления о механизме действия вибрации на коагуляционные структуры. 4
2.2. Моделирование процесса виброобработки керамического шликера
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ВЫБОР МЕТОДОВ И ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Основные направления исследований.
3.2. Выбор стандартных и общепринятых методов исследования
Стр
3.3. Разработка методик для специфических исследований
3.4. Схема обработки результатов измерений.
3.5. Выбор характеристик состояния структуры керамического шликера и метода их измерения.
3.6. Оценка погрешности измерений вязкости шликера в процессе вибрации.
3.7. Характеристика сырьевых материалов и шликеров как объектов исследования
3.8. Выбор типа ПАВ 2.
В Ы В О Д Ы ЮЗ
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ РАЗРУШЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТРУКТУРЫ КЕРАМИЧЕСКОГО ШЛИКЕРА В ВИБРАЦИОННОМ
4.I. Исследование закономерностей разрушения структуры керамического шликера при вибрации . 1о
4.1.1. Выбор основных параметров процесса ю
4.1.2. Планирование экспериментов 1
4.1.3, Расчет и статистический анализ уравнения регрессии
4.1.4, Анализ особенностей поверхности отклика по уравнениям регрессии.,
Ч. 1.5. Зависимость степени разрушения
структуры шликера от двух факторов при ПОСТОЯННОМ уровне третьего.
4.1.6. Кинетика разрушения структуры керамического шликера . Ъ
. 1.7. Зависимость равновесной степени разрушения структуры от интенсивности
вибрационной обработки 1Ъ
4.2. Исследование закономерностей восстановления структуры керамического шликера после вибрационной обработки. 1ЪЪ
4.2.1. Выбор осноеных параметров процесса
4.2.2. Планирование экспериментов. 1
4.2.3. Зависимость скорости восстановления структуры керамического шликера от
условий
В Ы ВО Д Ы.
ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИИ И ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА КЕРАЫИ ЧЕСКИЙ ШЛИКЕР
5.1. Влияние ПАВ на свойства керамического шликера в отсутствии вибрации.
5.2. Особенности виброразрушения структуры керамического шликера в присутствии ПАВ
5.2.1. Влияние добавок ПАВ на кинетику виброразрушения структуры керамического шликера.
5.2.2. Влияние добавок ПАВ на зависи мость разрушения структуры керамического шликера от интенсивности колебания 4
5.3. Особенности процесса восстановления структуры керамического шликера после виброобработки в присутствии ПАВ
В ы В О Д и. 4
ГЛАВА б. МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИИ НА СТРУКТУРУ И
СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО ШЛИКЕРА.
6.1. Изменение реологических характеристик керамического шликера в процессе вибрационной обработки. 4 7
6.2. Энергетическая характеристика процесса виброразрушения структуры керамического шликера 4
6.3. Особенности структурообразования керамических шликеров в динамических условиях .
6.4. Экспериментальная проверка применимости
модели виброобработки.
ВЫВОДЫ. ОЪ
ГЛАВА 7. ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ .
7.1. Разработка технологии комплексной виброобработки керамического шликера. 2.0
7.2. Изучение особенностей свойств пресспорошка и керамических плиток, получении х на основе шликера пониженной влаж
ности. 2.4
7.3. Промышленное опробование способа снижения рабочей влажности шликера
7.4. Экономическая эффективность применения результатов работы.
В ЫВО Д Ы. .
ОБЩИЕ выводы.
ЛИТЕРАТУРА


Энергетическая ненасыщенность и неоднородность поверхности глинистых частиц обуславливают интенсивное взаимодействие дисперсионной среды с твердой фазой, в результате гидратации частиц последней происходит изменение энергетического состояния и структуры воды е дисперсной системе, что существенно отражается на ее свойствах . Деление связанной воды, основанное на энергии взаимодействия, предложено П. А. Ребиндером . Прочносвязанная вода, образующая слой толщиной в несколько молекул, обладает существенно отличными от объемных свойствами, анизотропной льдоподобной структурой и повышенной энергией связи . Ее содержание колеблется в значительных пределах в зависимости от дисперсности и природы поверх ности глинистого минерала, составляя для коалинитов , а для монтмориллонитов ,. Энергия связи воды с твердой фазой постепенно убывает с удалением от поверхности частицы, что приводит к уменьшению упорядоченности структуры и приближению ее свойств к таковым для свободной воды. Размер диффузной атмосферы существенно зависит от наличия в воде обменных ионов. Сжатие диффузных оболочек приводит к высвобождению части воды и вызывает разжижение системы. При возникновении структуры во всем объеме суспензии в ее ячейках иммобилизуется вода. Не будучи связанной с поверхностью дисперсной фазы, она тем не менее обладает отличной от нуля энергией связи, что обусловлено необходимостью разрушения таких ячеек для удаления этой воды . Гидрофильность глинистых минералов и ее влияние на свойства дисперсных систем изучались Ф. Д. Овчаренко с сотрудниками. Достаточно полная характеристика связанной воды по энергиям связи получена В. М. Казанским ,. По данным ясно видно, что чем более прочную структуру образует дисперсная фаза в объеме дисперсной системы, тем Еыше затраты энергии на удаление влаги из нее. Влияние различных добавок на содержание связанной воды изучалось А. К. Мискарли с сотрудниками ,. Структура поверхностного слоя воды, адсорбированного дисперсной частицей, всесторонне исследогалась Ф. Д.Овчаренко, Ю. И. Тарасевичем ,. Зависимость неоднородности энергии связи еоды от обменных катионов, формы и неоднородности структуры поверхности глинистых частиц исследована Ц. Ы.Райбурд с сотрудниками . При малых концентрациях твердая фаза не образует структуры во геем объеме суспензии. Дисперсные частицы образуют отдельные агрегаты и островки структуры, увеличивающиеся по мере роста содержания твердой составляющей. В таких агрегатах иммобилизуется часть воды, однако в системе остается значительное ее количество в свободном состоянии. При дальнейшем повышении концентрации дисперсной фазы наступает момент, когда отдельные агрегаты объединяются в структуру во всем объеме системы. При этом еся свободная вода иммобилизована в пространственном каркасе структуры. Критическая концентрация структурообразования ККС суспензии, соответствующая построению структуры во всем объеме дисперсии, разделяет существенно разные состояния структурной сетки. До указанной концентрации связанная вода е системе накапливается при наличии свободной воды, после нее меняются свойства связанной боды за счет перекрытия диффузных слоев. На графиках прочностных, структурномеханических, адсорбционных и электрокинетических свойств суспензии критической концентрации структурообразования соответствует резко Еыраженный излом ,. Дальнейшее повышение содержания твердой фазы вызывает стремительный рост структурномеханических характеристик, способствует достройке структуры, связыванию воды в гидратных оболочках частиц. Этот процесс продолжается до полного связывания всей еоды в оболочках частиц. После этого увеличение количества глинистого вещества не содействует достройке пространственного каркаса, поскольку гидратные оболочки развиты не полностью. Система теряет пластичность и склонность к тиксотропному восстановлению , что СЕязано с исчезнованием возможности участия дисперсных частиц в броуновском движении вследствие высокой прочности структуры и отсутствия свободной дисперсионной среды. При удалении последней например, высушиванием осуществляется переход контактов из коагуляционных в конденсационные атомные контакты площадью в несколько ячеек кристаллической решетки.