Теплоизоляционный материал на основе силикатнатриевого связующего, модифицированного активными минеральными добавками

• Автор: Страхов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений..

Введение1.

I. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕКОЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ

1.1 Структура, свойства и виды жидкого стекла.

1.2 Способы производства жидкостекольного связующего

1.3 Роль наполнителей и модификаторов в формировании структуры и свойств жидкостекольных композитов

1.4 Технологии производства теплоизоляционных материалов на основе жидкого стекла

1.5 Механоактивация, как способ получения активных наполнителей Выводы по главе.

II. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1 Характеристики применяемых материалов.

2.1.1 Характеристика опоки
2.1.2 Характеристика гидроксида натрия
2.1.3 Характеристики силикатнатриевого связующего.
2.1.4Характеристика фильтрационного осадка сахарного производства.
2.1.5 Характеристика пиролизной сажи.
2.1.6 Характеристика фосфогипса.
2.1.7 Характеристика мелкодисперсного боя керамического кирпича.
2.2 Методы исследований.
2.3. Методы математического планирования и обработки результатов
исследований.
Выводы по главе.
III. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ СИЛИКАТНАТРИЕВЫХ
КОМПОЗИТОВ С ПОЗИЦИЙ ПОЛОЖЕНИЙ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1 Методологические принципы создания композиционных материалов
на основе силикатнатриевого связующего
3.2 Получение модифицирующих добавок для силикатнатриевого
связующего методом механохимической активации.
3.3 Процессы структурообразования силикатнатриевых композиций,
наполненных бинарными активными минеральными добавками
Выводы по главе.
IV. УПРАВЛЕНИЕ СВОЙСТВАМИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО
СИЛИКАТНАТРИЕВОГО СВЯЗУЮЩЕГО
4.1 Влияние времени гидротермального синтеза силицитовых пород при получении силикатнатриевого связующего
4.2 Роль наполнителя в процессе поризации силикатнатриевых композитов
4.3 Сопротивление композиционного теплоизоляционного материала биологической коррозии.
4.4 Оптимизация состава сырьевой смеси 9
Выводы по главе
V. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ СИЛИКАТНАТРИЕВОГО СВЯЗУЮЩЕГО
5.1 Разработка технологической схемы производства теплоизоляционного материала на основе силикатнатриевого 2 связующего
5.2 Экономическая эффективность производства теплоизоляционного
материала на основе силикатнатриевого связующего и сравнение его с
традиционными теплоизоляционными материалами.
5.3 Опытнопромышленное внедрение.
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список использованных источников


Основные способы производства растворимого стекла можно разделить на две группы. К первой группе относятся сухие способы получения щелочных силикатов, при которых щелочные силикаты получают в виде стеклообразной массы - силикат-глыбы путем плавки сырьевых компонентов при высоких температурах -°С с последующим их охлаждением. Ко второй группе относятся, мокрые способы, получения щелочных силикатов* при которых жидкое стекло образуется- путем- растворения аморфного или кристаллического кремнезема в щелочах,, минуя процесс плавления и образования силикат-глыбы [2, 3, , ]. В зависимости от заданного химического состава растворимого стекла и его силикатного модуля в шихту вводится соответствующее количество' исходных материалов. Сульфатный способ получения растворимого стекла, основан; наз взаимодействии при высоких температурах (-°С) сульфата-натрия с кремнеземом в присутствии восстановителя (чаще всего - уголь). Карбонатно-сульфатный способ позволяет применять для; варки растворимого стекла в соответствующих количествах карбонат и сульфат, натрия. Введение в состав шихты карбоната натрия делает процесс получения растворимого стекла более простым. Сульфидный способ основан на предварительном получении сульфида натрия (Ыа) из сульфата натрия (Ыа) с последующим сплавлением его с кремнеземом. Щелочной способ основан на сплавлении едкой щелочи ЫаОН или КОН с кремнеземом. Процесс взаимодействия едкой щелочи с кремнеземом протекает при невысоких температурах с большой скоростью. Растворение силикат-глыбы производится автоклавным, полу автоклавным и безавтоклавным способом. Автоклавное растворение силикат-глыбы производится в стационарных и передвижных автоклавах под давлением 6-8 атм. Полуавтоклавное растворение стекловидных щелочных силикатов производится в автоклавах низкого давления. Обработанный щелочной силикат и соответствующее количество воды загружают в автоклав, куда при постоянном вращении автоклава со скоростью 4-5 об/мин, впускают острый пар. Растворение щелочного силиката длится 3-5 часов. Безавтоклавное растворение щелочных силикатов имеет ряд преимуществ по сравнению с автоклавным и полуавтоклавным. Основным преимуществом этого способа является простота оборудования и ускорение процесса растворения до 3-4 часов. Растворение силикат-глыбы производится в следующем порядке. Силикат-глыба со склада подается в дробилку с размерами отверстий между колосниками не более Г мм. В разварочный аппарат вливается вода в количестве трех весовых частей на одну часть порошкообразного силиката. Масса, непрерывно перемешиваемая вращающимися лопастями и поступающим паром, нагревается до температуры -0°С, при которой происходит ее растворение. Процесс растворения длится примерно 4 часа. Мокрые способы получения растворимого стекла Мокрые способы производства растворимых силикатов позволяют получить раствор жидкого стекла, минуя процесс плавки силикат-глыбы, и все те операции, которые связаны с подготовкой ее к растворению' одним из вышеизложенных способов. Известно несколько приемов получения жидкого стекла мокрым способом. Все они, в основном,, сводятся к растворению при нагревании аморфного или кристаллического кремнезема в концентрированных растворах щелочей при повышенном или атмосферном давлении []. А. И. Жилиным в - гг. В; свою очередь, М. А. Матвеев, предложил за счет значительного увеличение давления до - атм и температуры до 0-0°С растворять обычный кварцевый песок в едкой: щелочи с удельным весом 1, в течение одного часа []. Г. А. Ивановой разработан безавтоклавный способ получения жидкого, стекла из,- мирабилита,, пиролюзита, диатомита- Процесс в>* этом* случае? Вначале из мирабилита получают едкий-натр,, после чего в. Разработанный способ'» весьма прост и экономичен, так как позволяет получить жидкое стекло без применения автоклавов и дорогостоящего и дефицитного едкого натра [3]. Процесс растворения кристаллического кремнезема- гораздо более длительный и энергоемкий, по сравнению- с аморфным (природным- или искусственным). Аморфный кремнезем природный, встречается в.