Огнеупорные и строительные материалы на основе фосфатных связующих

• Автор: Красный, Борис Лазаревич
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 422 с. : ил.

Оглавление
Введение

Обзор литературы.

Глава 1. Фосфорная кислота и ее соли как основа фосфатных связующих

1.1. Строение и классификация фосфатов

1.2. Физикохимические свойства фосфорной кислоты.

1.3. Синтез фосфатов

1.4. Фосфаты щелочных металлов.

1.5. Фосфаты двухвалентных металлов

1.6. Фосфаты трехвалентных элементов.

1.7. Фосфаты четырехвалентных элементов

Глава 2. Фосфатные вяжущие системы и материалы
на их основе.
2.1. Фосфатные вяжущие системы
2.2. Составы и технология фосфатных связующих.
2.3. Структура и процессы дегидратации фосфатных связующих
2.4. Гетерогенные реакции в процессах адгезии и когезии фосфатных вяжущих систем
2.5. Клеящие огнеупорные растворы на фосфатных связующих
2.5.1. Требования к огнеупорным растворам.
2.5.2. Опыт применения огнеупорных растворов на фосфатных связующих
2.5.3. Огнеупорные бетоны на фосфатных связующих.
2.5.4. Конструкционные, строительные и теплоизоляционные материалы на
фосфатных связующих
2.6. Выводы по анализу литературных данных.
Экспериментальная часть
Глава 3. Методики эксперимента.
3.1. Методы исследований огнеупорных растворов, бетонов и теплоизоляционных масс на фосфатных связующих
3.2. Методы исследования строительных материалов и защитных покрытий на
фосфатных связующих.
Глава 4. Фосфатные связующие для огнеупорных, теплоизоляционных материалов и неорганических покрытий
Глава 5. Фосфатные огнеупорные растворы на основе динасовых и алюмосил икатных мертелей.
5.1. Характеристика сырьевых материалов.
5.2. Выбор рационального состава фосфатного огнеупорного
раствора
5.2.1. Влияние типа наполнителя и вида фосфатного связующего на прочностные характеристики и усадку огнеупорных растворов.
5.2.2. Теплофизические свойства огнеупорных растворов.
4 5.2.3. Жизнеспособность, водоудерживающая способность и временя контакта
фосфатных огнеупорных растворов
5.2.4. Влияние добавок на эксплуатационные характеристики огнеупорных
растворов
5.3. Основные параметры приготовления и эксплуатации
фосфатных огнеупорных растворов
Глава 6. Огнеупорные бетоны и жаростойкие керамические материалы
на фосфатных связующих.
Глава 7. Применение огнеупорных материалов на фосфатных связующих в
практике футеровки промышленных тепловых агрегатов.
Глава 8. Строительные и конструкционные материалы на фосфатных
связующих
Глава 9. Антикоррозионные и теплоизоляционные покрытия на основе фосфатных связующих
9.1. Защитные и декоративные покрытия на фосфатных связках.
9.2. Теплоизоляционные покрытия на фосфатных связках.
Выводы.
Литература


Полифосфат циркония Zr(P)4, получаемый при охлаждении расплава по-лифосфорных кислот, насыщенных Zr3(P)4 или металлическим Zr, имеет две кристаллические модификации, которые при температуре выше 0 °С диссоциируют с потерей Р5 и образованием Zr2P7 [4 - 6]. В системе Zr - Р2О5 - Н возможно образование ряда основных, средних и кислых солей и их гидратов. При смешении раствора ZrOCl2 и Н3Р может быть получен гидроксофос-фат циркония типа 2Zr*P5-6H. Это соединение может быть представлено как соединение катиона [Zr=0]2' (цирконила) ZrO(HPC>4), либо как гидроксомо-нофосфат циркония Zr(OH)P. Глава 2. Одним из основных свойств фосфатных материалов, обусловливающих их широкое применение в технологии огнеупоров и строительных материалов, является способность схватываться и твердеть при достаточно низких температурах с образованием прочных структур, сохраняющих свои прочностные характеристики при нагревании. Благодаря чему композиционные материалы на основе фосфатов не уступают керамическим материалам, однако, в отличие от последних не требуют высокотемпературного обжига для получения заданных свойств []. Большое разнообразие вяжущих материалов и физико-химических процессов, приводящих к твердению, обусловливает существование значительного числа определений и терминов, относящихся к рассматриваемой проблеме. Наиболее предпочтительным, по видимому, следует считать понятие «вяжущая система», охватывающее большинство используемых на практике неорганических материалов и композиций, проявляющих вяжущие свойства. Вяжущими системами называются объекты, представляющие собой в исходном виде подвижные смеси дисперсных твердых веществ с жидкостями, которые при определенных физических условиях (температура, давление) схватываются и отвердевают, образуя искусственный камень в результате химического взаимодействия исходных компонентов и физико-химических превращений продуктов взаимодействия [, 7 - 9]. Это определение включает важнейшие отличительные признаки, обусловливающие проявление вяжущих свойств, а именно -гетерогенность системы, химическое взаимодействие компонентов, параметры окружающей среды. Вяжущие системы представляют собой гетерогенные смсси, включающие одну или несколько твердых фаз в виде тонкодисперсных порошков и жидкость затворения. Наличие жидкой фазы является обязательным условием, поскольку именно в жидкой среде создаются оптимальные условия для подвижности частиц и их хорошего контакта, необходимого для прочного связывания. Согласно М. В качестве жидкостей затворения обычно используют полярные среды, воду и водные растворы, обеспечивающие высокую смачивающую способность. Если клеящее вещество образуется в результате химической реакции жидкости затворения с дисперсной фазой, жидкая фаза должна обладать определенной химической активностью по отношению к твердому компоненту. Наконец, для образования гелей и осадков, обладающих адгезионными свойствами, используют растворы неорганических полимеров, которые вступают в реакцию поликонденсации в процессе дегидратации. Роль жидкого компонента вяжущей системы также могут выполнять расплавы, образующиеся при повышении температуры, растворы веществ с отрицательным коэффициентом растворимости, коллоидные растворы [0, 1]. Применительно к фосфатным вяжущим системам в качестве жидкостей затворения чаще всего используются так называемые фосфатные связующие (связки), представляющие собой водные растворы фосфорной кислоты или вязкие пересыщенные растворы кислых фосфатов алюминия, хрома, магния, цинка и т. Так как в процессе отверждения образуется прочное камневиднос тело, твердая фаза вяжущей системы (наполнитель) должна обладать специфическими свойствами наружной поверхности и иметь высокую дисперсность. Твердая составляющая вяжущего должна хорошо смачиваться жидкостью затворения, обладать достаточной химической активностью к дисперсионной среде [0 — 2]. В фосфатных вяжущих дисперсной фазой, как правило, являются оксиды основного или амфотерного характера, которые, при взаимодействии с фосфатным связующим образуют кислые фосфаты, склонные к полимеризации в водных растворах и к образованию мри дегидратации твердых аморфных фаз, упрочняющих систему [, 7, 8].