Закономерности оптимального формирования структур в технологии материалов на основе силикатных дисперсных систем

• Автор: Лотов, Василий Агафонович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 360 с. : ил

Содержание

ВВЕДЕНИЕ . .ти.

1.СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

1.1. Краткая характеристика дисперсных систем

1.2. Энергетическая характеристика дисперсных систем.

1.2.1. Адгезия жидкости и смачивание твердых тел.

1.3. Количественные соотношения между отдельными фазами дисперсной системы

1.4. Структурные характеристики дисперсных систем и материалов. .

1.5. Динамичные дисперсные структуры и системы в технологии керамических и строительных МАТЕРИАЛОВ
1.6. Выбор параметра для характеристики структуры в стационарных и динамичных системах 1

КОНЦЕНТРАЦИОННЫЙ ФАКТОР И СТРУКГУРООКРАЗОВАНИЕ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ.

2.1 Особенности строения молекулы воды и свойства воды.
2.2. Формы связи воды с твердой фазой в дисперсных системах
2.3. Некоторые доказательства существования наименьшей капиллярной
ШАЖЖХ.ТИ КАК ОСОБОЙ КАТЕГОРИИ ВЛАГИ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ
2.4. Оценка влияния концентрационного фактора на процесс структурообразования И СВОЙСТВА ВЛАЖНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
2.5. ЭКСПЕРИМЕТГТАЛЬНОЬ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАПИЛЛЯРОНЕПОДВИЖЮЙ ВЛАГИ И ВЗАИМОСВЯЗЬ УПАКОВКИ СЛОЯ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА С ЕГО ВЛАТХГОДЕГЖАНИКМ
2.5.1. Методика определения наименьшей капиллярной влажности.
2.6. ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРНОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИСПЕРСНЫХ СИС ТЕМ И В ЩНОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТВЕРДОЙ ФАЗЫ
2.7. Влияниеконщнтрационного фактора на поведение влажных дисперсных систем при компрессионном воздействии. Фазовая диаграмма влажной дисперсной системы.
3. РОЛЬ ОБЪЕМНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СТРУКТУРЫ И ПРОЧНОСТИ В ВЯЖУЩИХ СИСТЕМАХ.
3.1. Водоцементное отношение и прочность бетона.
3 2. Влияние объемной концентрации цемента на прогность цементн то камня
5.2.1. Прочность цементного камня и цементнопесчаных композиций, полученных методом капиллярной пропитки исходных материалов водой
3.3. Использование метода анализа выделившихся газов для исследования
ПРОДУКТОВ ГИДРАТАЦИИ ЦЕМЕНТА
3.4 ИсГОЛЗОВД ГНЕ закономерностей капиллярной пропитки для определения
УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ цемента
3.5. Влияние объемной конце гграции полуводжто гипса а ироч кхлъ гипсовых ИЗДЕЛИЙ.
4.ФОРМУЕМОСТЬ ВЛАЖНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОМ ФОРМОВАНИИ
4.1. Взаимосвязь фильтрационных и реологических свойств дисгшрст плх систем
4.2. ПЛАСТИЧНОСТЬИ ФОРМУЕМОСТЬ ВЛАЖНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ.
4.3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФОРМОВОЧНЫХ СВОЙСТВ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС.
4.Х. Новая конструкция капиллярного вискозиметра
4.3.2. Определение реологических свойств керамической .массы с использованием новой конструкции капиллярного вискозиметра
4.4 ф ЛМОВОЧНАЯ ВЛАЖНОСТЬ КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС
4 .5 Исследование влагопроводных свойств глиняных и керамических масс
4.6. Показатель формуемости керамических масс и методика его огшеделения . 3 4 7 Экспериментальное определение показателя формуемости керамических
4.8. Основные принципы управления процессом пластического форм алия
КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС
4 9 ОС БЕННОСТИ И ПАРАМЕТРЫ РАБОТЫ ШНЕКОВОГС ПРЕССА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ
4.9.7. Конструктивные особенности шнекового пксса.
4.9.2. Работа пресса и мечетудельного кмления нагнетающих лопастей на массу
4.9.3. Оргатпация структуры изделий при формовании глиняных масс.
4.9.4. Работа пресса при формовании керамзитовых гранул и гранулировании рахтчных материалов
4.9.5. Техникоэкономическая эффективность использования новой конструтии шнекового пресса.
4.9.6. О возможности реализации технологии палупяаетического прессования в пюнзводстве кирпича.А
5. СООТНОШЕНИЕ ФЛЗ И ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ.
5.1. НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМШ ЮСТИКРЕВОДЛ КОЛГУЛЯИОШ1ЫХ СТРУКТУР в КОНДЕНСАЦИОННЫЕ
5.2. Взаимосвязь структурнофазовых характеристик и теплофизических свойств влажных материалов.
5.3. Чувствительность влажных материалов к сушке и методы ее оценки
5.4. Сушка материалов с использованием влагоемких сред.
5.5. Использование фазовой диаграммы дисперсных систем для изображения процесса сушки влажных формованных материалов
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРУКТУРНОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО НАРАМЕТРА ПРИ АНАЛИЗЕ ПРОЦЕССА СПЕКАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ .
6.1. Основные структурные характеристики, используемые при копти ле процесса СПЕКАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
6.2 Закономерности изменения счхлшшения фаз и стгуктурноэшпт этического
ПАРАМЕТРА СЭП ПРИ СПЕКАНИИ КЕРАМИКИ
6.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРУКТУРНОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПЛРАМЕГПЛ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ
КИНЕТИКИ СПЕКАНИЯ КЕРАМИКИ.
6.3.1. Кинетика сткопия корундовой керамики с микродобавками.
6.4. КИНЕТИКА ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО И НЕИЮТЕРМИЧЕСКОГО СПЕКАНИЯ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСЮЙ КЕРАМИКИ.
7. ОСНОВПЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОПТИМНЗАДНИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУР В ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
7.1. УГТРАВЛЕНИЕ СОСТАВОМ И СВОЙСТВАМИ ВЛАЖНЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ.
7.2. Управление формированием структур при гидратации и твердении вяжущих
МАТЕРИАЛОВ.
7.3 Основные принципы управления процессом пластического форм вания
КЕРАМИЧЕСКИХ МАСС
7.4. Интенсификация и управление процессом сушки влажных материалов с ЗАДАННОЙ ФОРМОЙ.
7.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАМЕТРА И ФАЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛ В ДЛЯ КОНТРОЛЯ РОЦЕССА ФСИМИРОВАНИЯ КИСТАТШШАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ ОПЖИГЕ.
7.6. Реализация основных положений работы в промышлю и ,ix условиях и при
РАЗРАБОТКЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОШЙЗ
7.6 Производство зеленого карбида кремния.
7.6.2. Производство карбида бора.
7.6.3. Технаяогия пачучения гачтовочных тел
7.6.4. Технология получения калиброванного абразивного зерна на основе корунда.
7.6.5. Технология получения износостойкой керамики.
7.6.6. Совершенствование технологии керамзита
7.6.7. Технология полупласгтческого формования глиняного кирпича
7.6.8. Технология получения тепло и звукоизоляционных материалов на основе пеносиликата
7.6.9. Технология безавтокчавного газобетона.
7.6 Технология получения отделочных штукатурных растворов.
7.6. I. Совершенствование технологии получения жидкого стекла методом прямого синтеза.
7.6. 2. Технология получения декоративных тонкодисперсных наполнителей на основе растворимого силиката натрия
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


КДжсвязь, для СаО . КДжсвязь, для СаОАОз . КДжсвязь, для . КДжсвязь, для 3i2 . КДжсвязь, для 2i . КДжсвязь. ЗСа0А 3. КДжмоль, . КДжмоль, 2 . КДжмоль, 2 5. КДжмоль, 3i . КДжмоль, i . КДжмоль свидетельствует о значительной движущей силе этих процессов, обеспечивающей самопроизвольный характер их протекания. При отсутствии внешнего механического воздействия структура такой системы непрерывно изменяется, в результате протекания в ней различных взаимосвязанных процессов. Если процессы, протекающие в системе, приводят к изменению ее параметров, превосходящих определенные критические значения, то в этом случае при нахождении системы в неравновесном состоянии, которое необходимо поддерживать притоком энергии, скачкообразно возникают новые структуры, получившие название диссипативных . Применительно к вяжущим системам приток энергии обеспечивается при твердении в нормальных условиях за счет теплоты реакций гидратации своеобразного автокаталнтического процесса поддержания неравновесного состояния. Следовательно, это может привести систему к существенному отклонению от равновесного состояния и к возникновению в ней диссипативной структуры М. М. Сычев ,, на основе анализа явлений, протекающих в гидратирующихся вяжущих системах, приходит к выводу, что процессы самопроизвольной и необратимой гидратации приводят к спонтанной самоорганизации структур твердения. Самоорганизация вяжущей системы проявляется в структурообразованни, являющемся результатом снижения водоцементного отношения в системе, роста поверхности и увеличения свободной поверхностной энергии за счет образования ультрадисперсных цементирующих фаз. В динамичных, самоорганизующихся структурах происходит не только медленное накопление изменений снижение пористости, рост прочности, но и процесс стремительной перестройки от одного состояния к другому, проявляющейся в коагуляционноконденсационном переходе. В отличие от вяжущих систем, дисперсные системы типа глинавода или керамический порошок вода в большинстве своем не способны образовывать диссипативные структуры вследствие достаточной химической пассивности твердой фазы по отношению к воде. Тем не менее, такие системы также можно характеризовать как динамичные, так как после первичного акта взаимодействия между твердой и жидкой фазами смачивания начинают развиваться процессы адгезионного взаимодействия, ионного обмена между контактирующими фазами, образования двойного электрического слоя, самопроизвольного диспергирования и другие процессы, приводящие к образованию достаточно устойчивых структурированных систем, особенно высококонцентрированных. Анализ большого многообразия технологических процессов, в основе которых лежит использование дисперсных систем показывает, что по уровню прочности образующихся структур, характеру протекающих процессов и условиям структурообразования, целесообразно признание равноправного существования трех отдельных структур коагуляционной, конденсационной и кристаллизационной. На рнс. З приведена общая схема возможных взаимопревращений структур в технологии материалов с использованием дисперсных систем. В соответствии со схемой развитие процессов структурообразования может происходит одновременно и в двух взаимосвязанных направлениях. Так, например, коагуляционные структуры на основе цементвода или гипсвода могут одновременно, но с небольшим сдвигом, превращаться и в конденсационные и в кристаллизационные структуры. Уникальность такого перехода, повидимому, связана с образованием диссипативных структур на стадии коагуляционноконденсационного перехода, когда существование диссипативных структур поддерживается за счет достаточных потоков энергии теплота гидратации и вещества образование первичных гидратированных соединений. Параллельное развитие процессов перекристаллизации нестабильных первичных гидратированных соединений во вторичные, стабильные, является основой для формирования кристаллизационной структуры цементного или гипсового камня. Примеры возможных взаимопревращений структур представлены в таблице 1.