Р.Г. Еромасов *, Е.М. Никифорова, Є.Д. Кравцова, Ю.Є. Спектор
Сибірський федеральний університет
В даний час відсутній системний підхід до процесів отримання облицювальних керамічних матеріалів на базі природної і техногенної сировини, що базується на встановленні критеріїв формування структури, прогнозування і спрямованого регулювання складу керамічних матеріалів і технологічних процесів їх отримання. У статті представлені результати досліджень з оптимізації зернового складу кремнеземистих техногенних продуктів для отримання облицювальних керамічних матеріалів з направлено регульованими експлуатаційними властивостями. Описана модель облицювальної керамічної композиційного матеріалу на базі наповнювача із зерен кварцу. Виявлено оптимальний зерновий склад кремнеземистих відходів для регулювання щільності упаковки керамічних мас на стадії підготовки сировини, формувань і випалення.
Введення
Значним резервом управління експлуатаційними характеристиками керамічних облицювальних матеріалів є спрямоване регулювання процесу формування структури спеченной кераміки. Основа розробки наукового підходу до формування щільних упаковок керамічних облицювальних матеріалів - моделювання різних варіантів структур облицювальних композиційних матеріалів з багатокомпонентних сумішей.
Дослідження моделей створення укладок, ефективно знижують порожнистість, базується на принципі формування структур різних типів, заснованих як на заповненні обсягу зернами всіх розмірів, так і за відсутності зерен проміжних розмірів між зернами заданих фракцій. При цьому показником ступеня упаковки керамічного порошку прийняте співвідношення твердої складової і порожнечі в одиниці об'єму з урахуванням залежності ступеня ущільнення від властивостей порошку, розмірів часток, його складових [1].
Методика досліджень
Підготовку і подрібнення вихідних сировинних матеріалів здійснювали на щокові дробарці ЩД - 6 і кільцевої млині ROCKLABS. Фракціонування сировинних матеріалів проведено на ситова аналізаторі ТВП 220. Металографічне дослідження спечених матеріалів здійснено на мікроскопі Axio observer. Alm. Оптимізація фракційного складу керамічної шихти проведена методом симплекс-гратчастого планування з математичної обробки експериментальних даних в програмі «Статистика».
Результати досліджень та їх обговорення
Початковою сировиною для проведення досліджень стала тугоплавка глина Компановско-го родовища, а також техногенні продукти у вигляді склобою, кварц-полешпатові флотаційних відходів збагачення Сорского молібденового комбінату, висококварцевой (до 90 мас.% SiO2CB) горілої формувальної землі - відходу ливарного виробництва машинобудівних підприємств.
Розроблена модель облицювального композиційного матеріалу на базі висококремнеземістого сировини може бути представлена ??в наступному вигляді. Як заповнювач композиту виступає вільний оксид кремнію, джерелом якого є техногенні продукти: кварц-полешпатові сорский пісок і горіла земля, а також грубозернисті кремнеземисті домішки з глинистого компонента. Великі зерна кварцу складають практично незмінний кістяк, або «наповнювач», мало що утягується в фізико-хімічні процеси. Наявність скелета з великих зерен кварцу, переважаючого в керамічних масах, зумовлює можливість отримання облицювальних матеріалів з незна...
