Физико-химические закономерности получения композиционных материалов на основе фосфогипса

• Автор: Игленкова, Мария Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Перечень условных обозначений
Глава 1. Анализ физико-химических основ создания композиционных материалов из фосфогипса с предельно высокими эксплуатационными показателями (литературный обзор)
1Л Механизм твердения гипсовых вяжущих
1.2 Нейтрализация фосфогипса
1.3 Переработка фосфогипса способом термообработки
1.3.1 Безобжиговые гипсовые вяжущие
1.3.2 Гипсовые вяжущие р-модификации
1.3.3 Высокообжиговые гипсовые вяжущие (ангидритовый цемент)
1.4 Современные достижения в области физико-химического прогнозирования и оптимизации эксплуатационных свойств композиционных материалов
1.5 Выводы по главе
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.2 Методы исследования состава, физико-химических и эксплуатационных свойств
2.2.1 Комплексный термогравиметрический анализ
2.2.2 Кинетические кривые процесса кристаллизации вяжущего
2.2.3 Денсиметрический контроль изменения плотности объектов
2.2.4 Гранулометрия (распределение пор по размерам частиц)
2.2.5 Лазерный микроспектральный анализ (ЛМСА)
2.2.6 Масс-спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС)
2.2.7 Атомно-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой
2.2.8 Титриметрия

2.2.9 Гравиметрический анализ
2.2.10 Фотометрия
2.2.11 Ионометрия
2.2.12 ИК-спектроскопия
2.2.13 Рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ
2.2.14 Определение предела прочности при сжатии и изгибе
2.2.15 Определение водопоглощения и водостойкости
2.2.16 Определение коэффициента размягчения
2.2.17 Определение морозостойкости
2.2.18 Метод прессования
2.2.19 Электронная микроскопия
2.2.20 Методы статистической обработки результатов
2.2.21 Термодинамические расчеты
2.2.22 Методика биотестирования
2.2.23 Расчет класса опасности отходов
Глава 3. Физико-химические основы получения композиционных
материалов на основе фосфогипса в интервале температур термообработки 25-700°С
3.1 Характеристика исходного фосфогипса
3.2 Нейтрализация фосфогипса
3.3 Влияние физико-химического параметра - температуры
термообработки на физико-механические свойства КМ
3.4 Термодинамические расчеты изменения энергии Гиббса
3.5 Исследование кинетических закономерностей образования
искусственного гипсового камня из фосфогипса, обработанного в диапазоне температур от 25 до 340 °С
3.6 Влияние размера частиц отожженных образцов фосфогипса на физикомеханические свойства
3.7 Влияние химических добавок на эксплуатационные показатели композиционных материалов
3.8 Выводы по главе
Глава 4. Физико-химические закономерности получения высокопрочных гипсовых вяжущих из фосфогипса, отожженного в диапазоне температур 700-1000 °С
4.1 Зависимость прочности образцов от температуры термообработки
4.2 Физико-химические характеристики образца отожженного при 1000 °С методами рентгенофазового, ИК-спектроскопического, электро-микроскопического анализов
4.3 Влияние размера частиц термообработанного фосфогипса при 1000 °С на физико-механические свойства
4.4 Исследование кинетических закономерностей образования искусственного гипсового камня из фосфогипса, обработанного в диапазоне температур от 700 до 1000 °С
4.5 Влияние прессования на физико-механические свойства получаемых материалов на основе фосфогипса
4.6 Влияние добавок на физико-механические характеристики
образцов
4.7 Влияние природы нейтрализующего агента на цвет образцов фосфогипса, отожженных при температуре 700 -1000 °С
4.8 Определение морозостойкости исследуемых композитов
4.9 Разработка исходных данных для производства композиционного кирпича и облицовочной плитки розового цвета из фосфогипса, отожженного при 1000 °С
4.10 Выводы по главе
Глава 5. Физико-химические аспекты экологии хранения и переработки
фосфогипса
5.1 Радиационная безопасность фосфогипса и изделий из него
5.2 Снижение класса опасности фосфогипса
5.2.1 Расчет класса опасности фосфогипса

больше требуется энергетических затрат на разрушение этого соединения или вещества в технологическом процессе и при эксплуатации.
В работах Артеменко [104] обоснована необходимость обеспечения надежного химического (адгезионного) взаимодействия матрицы и наполнителя для получения эффекта упрочнения (усиления) КМ. В этих целях рекомендованы современные физические (плазменный газовый разряд, термомеханическое поле) и химические (модифицирование вискозных волокон полистиролом, капрона новолаком, введение пластифицирующих или легирующих добавок) методы обработки наполнителя.
В работах Решетова В.А. с сотр. [106, 117] на основе анализа зависимостей физико-механических свойств материала (предел прочности при сжатии и растяжении, твердости по Бринеллю, коэффициент теплопроводности и линейного термического расширения, удельной теплоемкости, логарифма удельного объемного электрического сопротивления, скорости распространения звука и д.р.) от энтальпии образования КМ, предлагается в качестве главной характеристической функцией, которая позволяет адекватно описывать сложные процессы получения, кондиционирования, хранения и эксплуатации КМ, использовать величину энтальпии образования КМ.
Там же было показано, что максимальные значения эксплуатационных параметров достигаются при условии, что величина удельной энтальпии образования твердых материалов в пределах родственных классов превышает
1,5 - 2,0 кДж/г. В этой же работе были установлены оптимальные значения плотности и удельной теплоемкости, которыми должны обладать КМ с наилучшими значениями эксплуатационных параметров внутри класса, в диапазоне 3,2 - 4,1 г/см3 и 0,5 - 0,8 кДж/г, соответственно.
Проведенный анализ правила фаз Гиббса применительно к композитной системе [94] показал, что при всех фиксированных термодинамических параметрах (Р, Т=соп5ф КМ всегда имеет одну степень свободы, определяемая концентрацией полимера в единице объема КМ.