Повышение эксплуатационных характеристик неформованной муллитокорундовой керамики металлургического назначения с использованием нанодисперсных оксидных материалов
Диссертация
Проведенные в рамках выполнения работы исследования, направленные на анализ механизмов влияния наночастиц на физико-химические процессы формирования структуры огнеупоров на корундовой основе и разработку оптимальных составов и способов гомогенизации, легли в основу полноценной научно-методической базы для организации производства неформованных муллитокорундовых огнеупорных масс. Полученные… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Аналитический обзор литературы 9 1.1. Основные направления повышения эффективности металлургического производства с использованием высококачественной огнеупорной керамики
- 1. 2. Классификация огнеупорных материалов черной металлургии
- 1. 3. Способы получения огнеупорных материалов
- 1. 4. Механизмы фазообразования при нагреве системы AI2O3-SIO
- 1. 5. Физико-химические закономерности гидратации и твердения связующего глиноземистого цемента
- 1. 6. Эксплуатационные характеристики и свойства огнеупорных материалов
- 1. 7. Теория Фуллера плотной упаковки частиц
- 1. 8. Перспективные способы улучшения эксплуатационных характеристик огнеупорной керамики
- 1. 8. 1. Физические основы ультразвуковых кавитационных воздействий
- 1. 8. 2. Методы получения и направления использования нанодисперсных материалов
- 1. 8. 3. Методы обработки дисперсных цементных систем и смесей при затворении водой
- 1. 8. 4. Использование органических и минеральных добавок в технологиях бетонов
- 1. 8. 5. Влияние условий термообработки на характеристики огнеупоров
- 1. 8. 6. Обработка дисперсных материалов в аппаратах с вихревым слоем
- 1. 9. Методы механоактивации материалов
- 1. 10. Применение добавок высокодисперсных оксидов в технологиях огнеупорных бетонов
- 1.
- Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследования
- Глава 2. Объекты и методики исследований
- 2. 1. Методики исследований образцов
- 2. 1. 1. Определение величины удельной поверхности образцов
- 2. 1. 2. Рентгенофазовый анализ
- 2. 1. 3. Электронно-оптические исследования
- 2. 1. 4. Лазерный анализ распределения частиц по размерам
- 2. 1. 5. Определение предела прочности на сжатие
- 2. 1. 6. Ультразвуковая дефектоскопия
- 2. 1. 7. Микрозондовый микроскопический рентгенофлуоресцентный анализ
- 2. 1. 8. Термогравиметрический анализ
- 2. 1. 9. Метод газовой пикнометрии
- 2. 2. Исходные материалы и их свойства
- 2. 2. 1. Огнеупорные неформованные муллитокорундовые массы
- 2. 2. 2. Методика получения оксидных наночастиц кремния SIO2 и алюминия AI2O3 и их свойства
- 2. 2. 3. Дисперсные материалы для определения режимов обработки керамических частиц в ABC
- 2. 3. Методика изготовления образцов муллитокорундовой керамики
- 2. 1. Методики исследований образцов
- Глава 3. Влияние обработки в ABC на морфологию и физико-химические свойства кислородсодержащих соединений металлов
- 3. 1. Расчет гранулометрического состава модифицированного огнеупорного бетона
- 3. 2. Влияние концентрации и способа введения оксидных наночастиц на физико-механические свойства огнеупоров
- 3. 3. Влияние обработки в ABC на морфологию и физико-химические характеристики керамических частиц
- 3. 4. Влияние обработки в ABC на кинетические закономерности дегидратации материалов
Список литературы
- Кащеев И. Д. Химическая технология огнеупоров./ И. Д. Кощеев, К. К. Стрелов, П. С. Мамыкин. М.: Интермет Инжиниринг, 2007. — 752с.2. журнал «Новые огнеупоры», выпуск 3, март 2012 г.3. журнал «Новые огнеупоры», выпуск 3, март 2013 г.
- Хорошавин Л.Б. Повысить внимание к вторичным огнеупорам./ Л. Б. Хорошавин. Новые огнеупоры, 2006. 7, с.39−42.
- Хорошавин Л.Б. Перспективы огнеупоров России./ Л. Б. Хорошавин. -Уральский рынок металлов, 2008. 7−8, с.92−95.
- Хорошавин Л.Б. Диалектика огнеупоров./ Екатеринбург: Изд-во Екатеринбургская Ассоциация Малого Бизнеса, 1999.-359с.
- Кнотько A.B. Химия твердого тела . / А. В. Кнотько, И. А. Пресняков, Ю. Д. Третьяков. М.: Изд. Центр «Академия», 2006.- 304с.
- Гуревич А.Г. Физика твердого тела /. А. Г. Гуревич. СПб.: Невский Диалект, БХВ — Петербург, 2004.-320с.
- Пивинский Ю.Е. Неформованные огнеупоры./ Ю. Е. Пивинский М.: Теплотехник. 2003. — 448с.
- Й. Алленштейн и др. Огнеупорные материалы. Структура, свойства, испытания: справочник М.: Интермет Инжиниринг, 2010. — 392 с.
- Рабухин А.И., Савельев В. Г. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных соединений: Учебник. М.: ИНФРА — М, 2009. -304 с.
- Бакунов B.C., Балкевич В. Л., Власов A.C. и др. Керамика из высокоогнеупорных окислов. М.: «Металлургия», 1977 — 304 с.
- Роттенберг Г. Б. Огнеупорные материалы. М.: Металлургия, 1980. — 344с.
- Бутт Ю.М., Окороков С. Д., Сычев М. М. Тимашев В.В. Технология вяжущих веществ. М.: Высшая школа, 1965. — 620 с.
- Гороховский A.B., Щербакова H.H., Бурмистров И. Н. Техническая керамика на основе смесей бентонита и полититаната калия / Огнеупоры и технич. керамика. 2010. № 11−12. С.9−12.
- V. Antonovic, R. Stonys, I. Pundiene et al. // Investigation of Structure Formation in Complex Binder// Materials Science (Medziagotyra) Vol. 15, No. 4. 2009.
- Antonovic, V., Goberis, S. // The Properties of Refractory Concrete with Liquid Glass Based Binder and Chamotte Aggregates // Materials Science (Medziagotyra) 8 2002: pp. 189 192.
- Antonovic, V., Goberis, S. // The Properties of Refractory Concrete with Liquid Glass Based Binder and Chamotte Aggregates // Materials Science (Medziagotyra) 8 2002: pp. 189 192.
- F.A.Cardoso et al. / Effect of curing time on the properties of CAC bonded refractory castables // Journal of the European Ceramic Society, v. 24 (2004), pp. 20 732 078
- A.Saberi et al.// Improving the quality of nanocrystalline MgA1204 spinel coating on graphite by a prior oxidation treatment on the graphite surface // Journal of the European Ceramic Society, v. 28 (2008), pp. 2011−2017.
- Пивинский Ю. E., Дякин П. В., Пивинский Я. Ю&bdquo- Вихман С. В. Наночастицы и их эффективность в технологии ВКВС и керамобетонов // Новые огнеупоры. 2003. № 8.
- S.Mukhopadhyay et al. / Improvement of corrosion resistance of spinel-bonded castables to converter slag // Ceramics International, v. 35 (2009), pp.373−380.
- Д.И. Рыжонков, B.B. Левина, Э. Л. Дзидзигури Наноматериалы: учебное пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 265 с.
- Баженов Ю.М. Технология бетона. М.: Издательство ассоциации строительных вузов 2002, — 500 с.
- Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии./ А. И. Гусев. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2005. — 416с.
- A.M. Garbers-Craig. / How cool are refractory materials? // The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Sept 2008, v. 108, pp. 1−19.
- Shuckelford J.F., Doremus R.H. Ceramic and glass materials. Structure, properties and processing. New York Springer, 2008, — 201 pp.
- Эванс А.Г., Лэнгдон Т. Г. Конструкционная керамика. М.: Металлургия, 1980, 256 с.
- Абрамов О.В., Хорбенко И. Г., Швегла Ш. Ультразвуковая обработка материалов. М., 1984.
- Influence of Power-Ultrasound on the Fluidity and Setting of Portland Cement Pastes. S. Peters, M. Stockigt, C. RoBler. 17th International conference of concrete materials.
- Логвиненко Д.Д., Шеляков О. П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. Киев: Техника, 1976.
- Вершинин Н.П., Вершинин И. Н. Установки активации процессов в промышленности и сельском хозяйстве. М.: Триада-плюс, 2002.
- Агранат Б.А., Дубровин М. Н., Хавский H.H. и др. Основы физики и техники утьтразвука: Учебное пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1987.
- Хмелев В.Н. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности. Бийск: Алтайский гос. техн. ун-т, БТИ, 2010.
- Федорченко И.М., Францевич И. Н., Радомысельский И. Д. и др. Порошковая металлургия. Материалы, технология, свойства, области применения: Справочник. Киев: Наукова Думка, 1985.
- Рыжонков Д.И., Арсентьев П. П., Яковлев В. В. и др. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия, 1988.
- Конюхов Ю.В., Рыжонков Д.И, Левина В. В. и др. Э. Л. Получение нанопорошков железа из железорудного сырья // Известия ВУЗов. Черная металлургия. 2005. — № 3. — С. 11−15.
- Андриевский P.A., Рагуля A.B. Наноструктурные материалы. М.: Академия, 2005.
- Якименко В.Б., Буланов В. Я., Рухин В. В. Железные порошки. М.: Наука, 1982.
- Fores F., Suryanarayana С. Nanocrystalline metals for structural applications // JOT.-1989 V.41. — № 6.-C. 12−17.
- Глезер A.M. Аморфные и нанокристаллические структуры: сходства, различия, взаимные переходы // Ж. Рос. хим. общества им. Менделеева.-2002.-Т. 46-№ 5-С. 57−63.
- Морохов И.Д., Трусов Л. И., Чижик С. П. Ультрадисперсные металлические среды. М: Атомиздат, 1977.
- Непийко С.А. Физические свойства малых металлических частиц. Киев: Наукова Думка, 1985.
- Гусев А.И. // Успехи физ. наук.-1998.-Т.168.-№ 1.-С. 55−83.
- Губин С.П. Что такое наночастица? Тенденции развития нанохимии и нанотехнологии // Рос. хим. журнал-2000.-Т. 44.-№ 6.-С. 23−31.
- Котов Ю.А. Получение нанопорошков методом ЭВП // Сб. науч. трудов IV Всеросс. конф. «Физикохимия ультрадисперсных систем». М.: МИФИ.-1999.-С. 60−66.
- Producing A1 and А1203 Nanopowders by electrical Explosion of Wire / Yu.A. Kotov, E.I. Azarkevich, I.V. Beketov et al. // Key Engineering Materials.-1997.-Part l.-P. 132−136.
- Fecht HJ. Synthesis and properties of nanocrystalline metals and alloys prepared by mechanical attrition // Nanostructured Materials.-1992.-V. l-№ 2.-P. 125 130.
- Schulump W., Grewe H. Technological note. Nanocrystalline materials by mechanical alloying // Intern, of Material a. Product Technology.-1990.-V. 5.-№ 3.-P. 281−292.
- Применение центробежного распыления расплавов для производства металлических порошков / А. В. Харитонов, Ш. М. Шейхалиев, B.C. Карякин и др. // Физико-химические основы металлургических процессов.-Свердловск, УПИ.-1989.-С. 109−110.
- Либенсон Г. А., Лопатин В. Ю., Комарницкий Г. В. Процессы порошковой металлургии. Том 1 М.: МИСИС, 2001.
- Анциферов В.Н., Бобров Г. В., Дружинин Л. К. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987.
- Fecht H.J. Synthesis and properties of nanocrystalline metals and alloys prepared by mechanical attrition // Nanostructured Materials. 1992. — V. 1. — № 2.
- Харитонов А. В., Шейхалиев Ш. М., Карякин В. С. и др. Применение центробежного распыления расплавов для производства металлических порошков // Физико-химические основы металлургических процессов. УПИ.-1989.-С. 109— 110.
- Шейхалиев Ш. М., Шаронов И. В., Попель И. В. и др. Получение порошков из сплавов на основе железа ЦГР расплава // Передовой опыт. 1990. -№ 11.-С. 3−5.
- Королев А.П., Баршутин С. Н. Автоматизация технико-логического проектирования РЭС. Учебное пособие. Тамбов: Тамб. Гос. Техн. Ун-та, 2006.
- Елсуков Е.П., Дорофеев Г. А., Ульянов А. И. Мёссбауэровские и магнитные исследования нанокристаллического железа, полученного механическим измельчением в аргоне // Физика металлов и металловедение. -2001.-Т. 91.-№ 3.
- Шейхалиев Ш. М. и др. Получение металлических порошков центробежным распылением расплава // Порошковая металлургия. 1985. — № 12. -С. 5−10.
- Шейхалиев Ш. М., Иванов О. А., Попель С. И. и др. Центробежно-пневматическое диспергирование расплавов. Влияние конструктивных и технологических параметров на эффективность распыления. // Порошковая металлургия. 1990. -№ 3. — С. 7−11.
- Процесс разложения формиатов железа, кобальта, никеля и меди / Ю. И. Хомченко, В. П. Василенко, JI.C. Радкевич и др. // Порошковая металлургия. 1977. -№ 5.-С. 7−12
- Новакова A.A., Агладзе О. В., Ломоносова Т. Ю. Влияние водорода на изменение магнитных характеристик нанокристаллического железа // Физика твердого тела. 2001. — Т. 43. — № 8.
- Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства. Екатеринбург: УрО РАН, 1998.
- Востриков В.А., Вострикова Н. М. Влияние импульсной подачи тока на крупность порошков железа при электролизе расплава // Известия вузов. Цветная металлургия. 2006. — № 2
- Набойченко С.С. Порошки цветных металлов: Справочник. М.: Металлургия, 1997.
- Патент РФ 2 064 970 Ильин А. П., Краснятов Ю. А. Смазочная металлоплакирующая композиция. М.: 1996.
- Панов В. С, Чувилин A.M., Фальконский В. А. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. М.: МИСиС, 2004.
- Арсентьева И.П., Зотова Е. С., Фолманис Г. Э. и др. Аттестация и применение наночастиц металлов в качестве биологически активных препаратов // Нанотехника. Спец. выпуск Нанотехнологии в медицине. 2007. — № 2 (10). — С. 72−77.
- Морохов И.Д., Трусов Л. И. Физикохимия ультрадисперсных систем. -М.: Наука, 1987.
- Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. М: -Астра семь, 1998, — 767 с.
- Касторных Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы учебно-справочное пособие. Ростов н/Д Феникс, — 2007, — 221 с.
- Хигерович M. PL, Байер В. Е. Гидрпофобно-пластифицирующие добавки для цементов, растворов и бетонов. М.: Стройиздат, 1979, — 126 с.
- Логвиненко Д.Д. Реактор для проведения процессов в кипящем слое. Авторское свидетельство № 168 264. — Бюллетень изобретений, 1965, № 4.
- Логвиненко Д.Д., Кафаров В. В., Шеляков О. П. Математическая модель процесса перемешивания в аппаратах с вихревым слоем, созданным вращающимся электромагнитным полем. — В кн.: «Теория и практика перемешивания в жидких средах». М&bdquo- НИИТЭХИМ, 1973.
- Чечик Л.Е., Чугай А. Д., Шеляков О. П. и др. Исследование процесса усиления резин наполнителями, активированными и модифицированными ввихревом слое. — В кн.: «Новые материалы и процессы в резиновой промышленности». Вып. 2. Днепропетровск, 1973.
- Шеляков О.П., Кафаров В. В., Логвиненко Д. Д. и др. О возможности перемешивания, диспергирования и активации наполнителей для резин в вихревом слое. — В кн.: «Новые материалы и процессы в резиновой промышленности» Вып. 2., Днепропетровск, 1973.
- Гоникберг М.Г. Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях. — М., Химия, 1969.
- Моргулис М.Л., Петров К. Г. Новые вибрационные смесители ВНИИНСМ. —Химическое машиностроение, 1964.
- Аввакумов Е.Г. Механические методы активации химических процессов. Новосибирск: Наука, 1986, — 303 с.
- Химико-технологическая аппаратура с использованием физических методов. 2-е изд., испр. и доп. — М.: изд. ЦНИТИХИМ-НЕФТЕМАШ, 1983. — 95 с.
- Молчанов В. П., Селезнева О. Г., Жирнов Е. Г. Активация материалов при измельчении. М.: Недра, 1988. — 208 с.
- Молчанов В. И., Селезнева О. Г. Технические средства активации минеральных веществ при измельчении. Изв. СО АН СССР, 1983, № 6. Физ.-тех. пробл. Разработки полезных ископ., с. 60 — 75.
- В.И. Молчанов, Т. С. Юсупов «Физические и химические свойства тонкодиспергированных минералов» 159 стр. М. «Недра», 1981 г.
- Parviz Pourghahramani & Eric Forssberg. Microstructure Characterization of Mechanically Activated Hematite Using XRD Line Broadening, International Journal of Mineral Processing, 79 (2006), 106−119.
- Parviz Pourghahramani & Eric Forssberg. Comparative Study of Microstructural Characteristics and Stored Energy of Mechanically Activated Hematite in Different Grinding Environments, International Journal of Mineral Processing, 79 (2006), 120−139.
- Parviz Pourghahramani & Eric Forssberg. Changes in the Structure of Hematite by Extended Dry Grinding in Relation to Imposed Stress Energy, Powder Technology, Vol.178 No. l, 2007.
- Parviz Pourghahramani & Eric Forssberg. The Characterization of Structural Changes in Hematite Ground in a Confined Particle Bed Using Rietveld Analysis, International Journal of Mineral Processing, Vol.83 No. 1−2, 2007.
- Parviz Pourghahramani, Erguen Altin, Wolfgang Peukert, & Eric Forssberg. Microstructural Characterization of Hematite during Wet and Dry Millings Using Rietveld and XRD Line Profile Analyses, Powder Technology, 186 (2008), 9−21.
- Гаусон B.Jl. О фазовом размерном эффекте в кадмийсодержащем сульфиде цинка и механизме образования иолитинов. Минералогический журнал, 1983. № 6, с.23−28.
- Карпиелов С.С., Шейнфельд А. В. Микрокремнезем в бетоне // Обзорная информация. ВНИИНТПИ, 1993.
- Батраков В.Г., Карпиелов С. С., Иванов Ф. М., Шейнфельд А. В. Оценка ультрадисперсных отходов металлургических производств как добавок в бетон // Бетон и железобетон. 1990, — № 12 — С. 15−17.
- Boche. Densified cement ultra tine particle based materials. Superplaticizer in concrete — Proceedings Second International Conference, Ottawa, June 1981, p.p. 185 -210.
- Francois de Larrard. Ultrafine particles for the making of very high strength concretes. Cement and Concrete Research, V.19, N2, Mar. 1898, p.p. 161 172.
- M. Regourd. Pozzolanic reactivity of condensed silica fume. Booklet on Condensed Silica Fume, Les Press de Uneversite de Sherbrooke, Quebek, p.p. 20−24.
- P.C. Aitcin, S.L. Sarkar. Dissolution rate of silica fume in very high strength concrete. Cement and Concrete Research, July, vol. 17, № 4, 1987, p.p. 591−601
- P.K.Mehta. Pozzolanic and Cementitious By Products as Minaral Admmixtures for Concrete. Proceedings First International Conference. Montebellom july-Aug, 1983, SP-79 CANMET/ACI, Vol.1, p.p. 1−46.
- Durekovich A., Popovich K. The influence of silica fume on the mono / di silicate anion ratio during the hydration of CSF containing cement paste // Cament and Concrete research. — 1987. — Vol. 17. — P. 108−114.
- Зубрилов, С.П. Физико-химические аспекты ультразвуковой активации вяжущих материалов : автореф. дисс.. докт. техн. наук. М., 1975. — 40 с.