Фізико-хімічні особливості структурування вогнетривких композицій з неорганічними зв’язувальними компонентами

Abstract

У статті представлено результати дослідження нових неорганічних зв’язувальних компонентів та фізико-хімічних процесів їх утворення. Основне призначення створених матеріалів – виготовлення форм і стрижнів для ливарного виробництва. Проблема створення екологічних зв’язувальних матеріалів з комплексом функціональних властивостей для потреб ливарного виробництва є актуальною у світовому масштабі. Тому науковці різних країн привертають особливу увагу дослідженням силікатних та фосфатних зв’язувальних матеріалів. У нашому дослідженні проаналізовано кінетику взаємодії ортофосфорної кислоти із рядом неорганічних матеріалів – пилоподібними пірофілітом, дистен-силіманітом, побічним продуктом виробництва електрокорунду та хлоридом натрію. Установлено фазовий та хімічний склад усіх утворених ЗК. У композиціях з алюмовмісними сполуками вони представлені ортофосфатами алюмінію в кристалічній та аморфній формах. У композиції з хлоридом натрію утворюється метафосфат натрію. Визначено особливості фізичного процесу структурування сумішей із рідким склом та зернистим кварцовим наповнювачем внаслідок паро-мікрохвильової обробки. Показано, що структурування таких сумішей відбувається внаслідок дегідратації рідкого скла, яка завершується впродовж 4…12 хв обробки, що дає змогу зменшити вміст рідкого скла в суміші до 1,5% при забезпеченні сумішам високого рівня міцності. Досліджено властивості структурованих сумішей із розробленими ЗК та показано, що всі вони є конкурентноздатними. Розроблено рекомендації щодо їх можливого використання.