Зернистый теплоизоляционный материал на основе высокомодульной жидкостекольной композиции из микрокремнезема

• Автор: Свергунова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов

1.2. Зернистые теплоизоляционные материалы

1.2.1. Зернистые теплоизоляционные материалы на основе природного сырья

1.2.2. Зернистые теплоизоляционные материалы на основе жидкого стекла

1.3. Особенности получения жидкого стекла с учетом его использования в производстве зернистых материалов.

1.4. Выводы и задачи исследований.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В РАБОТЕ МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Микрокремнезем ООО Братский завод ферросплавов

2.1.1. Физикотехнические свойства микрокремнезема
2.1.2. Химический и гранулометрический состав микрокремнезема.
2.1.3. Минеральный состав микрокремнезема.
2.1.4. Радиационногигиеническая оценка микрокремнезема
2.2. Вода.
2.3. Едкий натр.
2.4. Жидкостекольная композиция на основе микрокремнезема
2.5. Методы и методики исследований.
3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗО
ЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.
3.1. Критерии выбора свойств гранул на основе высокомодульной жидкостекольной композиции с различным силикатным модулем.
3.2. Исследование технологических параметров получения высокомодульной жидкостекольной композиции и их влияние на свойства теплоизоляционного материала.
3.2.1. Влияние концентрации щелочного раствора исходной суспензии на свойства получаемых гранул
3.2.2. Исследование влияния примесей в микрокремнеземе на свойства материала.
3.2.3. Влияние времени тепловой обработки жидкостекольной композиции на свойства материала.
3.3. Оптимизация состава высокомодульной жидкостекольной композиции для получения зернистого теплоизоляционного материала
3.4. Выводы
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ
4.2. Влияние времени выдержки гранул до тепловой обработки
на свойства зернистого материала
4.3. Влияние режимов термообработки на свойства зернистого материала
4.4. Оценка стабильности состава теплоизоляционного материала
4.5. Физикохимическое исследование высокомодульной композиции и зернистого теплоизоляционного материала изготовленного на ее основе.
4.6. Выводы
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНИСТОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ВЫСОКОМОДУЛЬНОЙ ЖИДКОСТЕКОЛЬНОЙ КОМПОЗИЦИИ.
5.1. Технология производства изготовления зернистого теплоизоляционного материала
5.2. Опытнопромышленная проверка разработанной технологии.
5.3. Экономическая эффективность использования зернистого теплоизоляционного материала
5.4. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Получение пористых стекловидных масс из гидратированного растворимого стекла путем его нагревания не представляет трудностей. Такие массы при очень высокой пористости имеют низкую плотность и соответственно малую теплопроводность. На этих свойствах основано изготовление теплоизоляционных материалов на основе жидкого стекла . Теплоизоляционные изделия на основе вспученного жидкого стекла включают широкую гамму материалов, основным структурообразующим элементов которых являются продукты термического или химического вспучивания гидратированных щелочных силикатов. По природе вспучивания жидкостекольные материалы разделяются на термовспученные и вспученные в результате химического взаимодействия жидкого стекла со специальными добавками. Зернистые теплоизоляционные материалы относят к термически вспученным материалам . Зернистые материалы в зависимости от гранулометрического состава разделяются на крупнозернистый с размером зерен более 5 мм и мелкозернистый от 0, до 5 мм. Основным различием эксплуатационных свойств материалов на основе вспученного жидкого стекла является их отношение к действию воды. Неводостойкие материалы должны эксплуатироваться при относительной влажности воздуха не более , повышенной водостойкости выдерживают длительное воздействие воды . Наиболее эффективными являются два вида теплоизоляционных материалов на основе жидкого стекла стеклопор и бисипор. В России освоили выпуск нового материала стеклопора, вспученных гранул на основе жидкого стекла . Стеклопор обладает низкой насыпной плотностью и высокой теплопроводностью, относится к негорючим материалам. Последнее позволяет значительно расширить область применения теплоизоляционных материалов на его основе. Ассортимент изделий из стеклопора разнообразен от использования в качестве теплоизоляционных засыпок до изделий самых сложных форм. Технология получения стеклопора проста и неэнергоемка. Исходным сырьем является жидкое натриевое стекло. Для придания гидрофобности и прочности в смесь добавляют различные добавки. Готовая смесь жидкого стекла с добавками поступает в фильеру, где, проходя через отверстия, дробится на капли. Капли падают в раствор СаСЬ и с помощью транспортерной ленты выносятся наверх. За время нахождения в растворе СаСЬ до мин. С С, а затем вспучивают за счет испарения воды при температуре размягчения силикатной массы стеклопора. Рациональная температура вспучивания не превышает 0С . Однако, стеклопор, произведенный но указанной технологии обладает плохой водостойкостью, он разрушается в воде уже через один час. Попытки повысить водостойкость стеклопора сводились либо к повышению насыпной плотности с одновременным ухудшением показателей по теплопроводности и по стоимости продукции, либо к повышению вязкости жидкостекольной смеси, что усложняло технологический процесс. В СанктПетербургском Высшем Военном Инженерном Строительном училище подобрали жидкостекольную смесь, основу которой составляет жидкое стекло и химические добавки, значительно улучшающие водостойкость и прочность гранул, за счет создания твердой, ингибирующей оболочки и единой внутренней структуры гранул. При этом им удалось упростить технологический процесс получения стеклопора. Так был ликвидирован помол добавок, поскольку они применяются только в виде водных растворов. Кроме того, удалось обеспечить постоянство вязкости жидкостекольной смеси в течение мин. СаС до мин. Одновременно, при этом, возросла водостойкость композиции. Для получения стеклопора использовалось стандартное оборудование
В таблице 1. Таблица 1. Плотность, кгм3 . Прочность при сжатии, МПа 0,. Теплопроводность, ВтмС 0,. Температура применения, С 0 . Стоимость 1 м3 стеклопора не превышает стоимости 1 м пенопласта. На основе стеклопора может быть организован выпуск различных теплоизоляционных изделий, с использованием разнообразных связующих цемента, гипса, жидкого стекла, битума и других . Группа Кварц г. Владимир Московской обл. Московского государственного строительного и Владимирского государственного университетов, НИИДБа с г.