Технология безобжиговых композитов строительного назначения на основе пирофиллитового сырья

• Автор: Якупова, Лилия Валерьевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 201 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПИРОФИЛЛИТА И ФОСФАТНЫХ СВЯЗУЮЩИХ.

1.1. Пирофиллит и материалы на его основе.

1.1.1. Основные свойства пирофиллита

1.1.2. Пирофиллитовое сырье.

1.1.3. Материалы на основе пирофиллита

1.2. Фосфатные связующие

1.2.1. Основные характеристики фосфатных связующих

1.2.2. Превращения фосфатных связующих при нагревании.

1.2.3. Особенности технологии получения композитов

1.3. Композиты на основе пирофиллитового сырья и фосфатных связующих.
1.4. Выводы.
1.5. Обоснование выбора темы. Цели и задачи исследования
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Характеристика исходных материалов.
2.2. Методы.и методики исследований.
2.2.1. Методы исследований сырья и композиций.
2.2.2. Методика исследования деформации.
2.2.3. Обработка результатов экспериментов
3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
3.1. Основные характеристики составов исследованных композиий.
3.2. Фазовый состав и структура пирофиллитового сырья при нагреве .
3.3 Кинетика структурообразования в композиции
3.4. Физикохимические процессы при нагреве композиций на ФС
3.4.1. Структура и фазовый состав композиций на основе пирофиллита
3.4.2. Структура и фазовый состав композиций на основе ПФС и КПФС
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ФИЗИКОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ
4.1. Исследование деформационных процессов в композитах
4.3. Закономерности деформации композиций на пирофиллитовом сырье и их особенности
4.2. Исследование физикотехнических свойств.
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПИРОФИЛЛИТОВОГО СЫРЬЯ, композиционных МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПИРОФИЛЛИТОВОГО СЫРЬЯ.
5.1. Технология производства пирофиллитового сырья месторождения КульЮртТау.
5.1.1. Технология получения тонкомолотого порошка из пирофилитового
5.1.2. Технология получения зернистого наполнителя и тонкомолотого порошка из обожженного пирофиллитового сырья
5.2. Общая технологическая схема изготовления материала на основе пирофиллитового сырья.
5.2.1. Технологическая линия производства изделий.
5.2.2. Технология получения изделий методом полусухого прессования
5.2.3. Технологическая схема получения изделий методом пластического формования
5.2.4. Технология получения изделий методом трамбования.
5.3. Примеры производства композиционных материалов и изделий из них
5.3.1. Огнеупорная масса
5.3.2. Электроизоляционные изделия
5.3.3. Крупногабаритные особо сложные изделия.
5.4. Выводы.
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Учитывая ограниченные возможности петрографического и рентгенофазового анализов, не удалось подтвердить данные работы [6] об образовании муллита из промежуточной ангидридной кристаллической фазы, а также изучить условия образования кристаллической фазы, близкой по кристаллооптическим свойствам к кититу. Дегидратация пирофиллита в температурном интервале 0-0°С проходит две стадии, что, вероятно, обусловлено двумя различными положениями группировок (ОН)“ в его структуре. Методы ИК-спектроскопии и дилатометрии в сочетании с петрографическим и рентгенофазовым анализами показали, что метапирофиллит при температурах выше °С разлагается с образованием тридимита и слабо-раскристаллизованного муллита; выше °G тридимит переходит в кри-стобалит. Установлено аномально низкое значение TKJIP метапирофиллита в области его температурной устойчивости (0-°С). Полученные результаты-дилатометрических исследований-образцов, обожженных в интервале 0-°С, находятся в соответствии с известными данными. В природе минерал пирофиллит в чистом виде встречается редко, а сложенные им горные породы содержат большее или меньшее количество примесей каолинита, алунита, серицита, полевого шпата, дистена, карбонатов и др. Промышленный интерес представляют месторождения, содержащие не менее -% пирофиллита. В году В. В. Аршинов и ЮЛ. Черносвитов [] предложили первый опыт типизации пирофиллитового сырья. Авторы, учитывая требования промышленности к качеству сырья, разделили месторождения на два типа: 1) связанные с вулканогенными породами кислого состава, в том числе подверженными динамометаморфизму; 2) приуроченные к кристаллическим сланцам. При этом были выделены особо чистые разновидности сырья с содержанием пирофиллита более %. В работах [, ], опубликованных в более поздние годы, это сырье в основном рассматриваюсь вместе с месторождениями других неметаллических полезных ископаемых, либо в общих обзорах по состоянию минеральных ресурсов [5, , , ]. Из зарубежных публикаций наибольший интерес вызывают исследования пирофиллитового сырья («росэки») Японии [, , ], США [3, ], Австралии [8,9]. Обобщая все имеющиеся сведения о геологической позиции и исходя из условий образования месторождений, В. В.Зайков, В. Н.Удачин и И. В.Синяковская [] подразделили их на пять типов (таблица 1. В.'В. Зайкова, Г. Г.Кораблева и В:Н. Удачина []. Известно, что первый и второй типы месторождений связаны с гидротермально измененными породами в вулканогенных толщах кислого и среднего составов; отличия между ними заключаются в характере метасоматитов и их последующего преобразования в различных вулканических областях. Третий тип характерен для терригенно-глинистых толщ палеозоя и мезозоя, подверженных зеленосланцевому метаморфизму, когда образование пирофиллита обусловлено результатом реакции каолинита и кварца [] (каоли-нит-пирофиллитовая формация). Четвертый тип связан с гидротермальными жилами кварцевого и флюоритового состава, которому соответствует мусковит-диаспор-пирофиллитовая формация в запьбандах гидротермальных жил. К пятому типу месторождений относятся огнеупорные глины, которые образуются при выветривании пород, содержащих пирофиллит; ему соответствует каолинит-пирофиллитовая формация в корах выветривания. По данным [] на территории бывшего СССР установлено около регионов, где в значительных количествах присутствует пирофиллит. Детальная разведка была проведена только на трех месторождениях, запасы которых наиболее значительны (6,1 млн. Курьяновское, Ыагорянское (Овручская провинция, Украина) и Спасское (Центральный Казахстан). На двух месторождениях — Кырвакар-ском (Азербайджан) и Чистогоровском (Урал) была проведена предварительная разведка. Остальные исследованы на стадии поисково-оценочных работ’, геологической съемки и поисков на другие виды полезных ископаемых: Куль-Юрт-Тау, Гайское, Мазарское, Узелькинское (Урал) и др. Пирофил. Куль-Юрт-Тау — единственное в Республике Башкортостан разведанное, готовое к эксплуатации, находящееся рядом с потребителями и соответствующей инфроструктурой месторождение пирофиллитсодержащих пород - расположено на восточном склоне Южного Урала в 7-ми км севернее пос. Баймак и в- км к западу от железнодорожной станции Сибай. Данные о геологии его рудного поля подробно описаны В. А. Прониным [], П. Ф. Сопко и др.