Невинський Олександр Георгійович. Вермикуліто-силікатний теплоізоляційний матеріал підвищеної міцності

Краткое описание

Невинський Олександр Георгійович. Вермикуліто-силікатний теплоізоляційний матеріал підвищеної міцності : Дис... канд. наук: 05.17.11 2008

Невинський О.Г. Вермикуліто-силікатний теплоізоляційний матеріал підвищеної міцності. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.11 технологія тугоплавких неметалічних матеріалів. Національний університет Львівська політехніка”, м. Львів, 2008.
Дисертація присвячена розробленню технології теплоізоляційного матеріалу підвищеної міцності для суднобудування. Обґрунтовано вибір компонентів, а саме силікатного в‘яжучого, спученого вермикуліту та затверджувача, встановлено оптимальне їх співвідношення в суміші.
Вивчено вплив сипких та волокнистих заповнювачів, гідрофобізаторів, модифікаторів на процеси взаємодії між компонентами та властивості ВСМ.
Методами РФА, ІЧС, ДТА, ЕМА показано структурні та фазові перетворення в процесі термообробки суміші з модифікуючими додатками.
Розроблено і впроваджено технологічну схему промислового виробництва плит теплоізоляційного матеріалу. Наведено результати промислових випробувань.

1. Теоретично обґрунтовано і експериментально реалізовано новий напрямок у технології вермикуліто-силікатних матеріалів, в основу якого покладена концепція поліпшення термомеханічних властивостей і підвищення експлуатаційної надійності шляхом використання в‘яжучої композиції на основі рідкого скла та безводного натрію силікату (тонкомолотої силікат-брили (ТБС)).
2. Гіпотетичні моделі формування макроструктур композиційного в‘яжучого з ТБС та вермикулітно-силікатного композиту на його основі, побудовані нами, пояснюють схему омонолічування композиту меншою кількістю активного компонента в‘яжучого (2025 мас.% Na2SiO3) з одночасним зміцненням матеріалу і полягають у взаємодії в‘яжучого та заповнювача, формування довгих ланцюгів кремнієвого полімеру та утворення „стиснутої структури”.
3. Магнію хлорид та алюмінію сульфат придатні для одержання негорючих вермикуліто-силікатних плит із підвищеними фізико-механічними властивостями. Завдяки здатності цих сполук зв‘язувати лужні іони з утворенням нерозчинних гідроксидів відбувається зменшення рН середовища, виділення більшої кількості гелю Si(OH)4та зменшення вилуговування. Крім цього відбувається заповнення пор матеріалу продуктами гідролізу і одержання монолітної структури.
4. В процесі термопресування суміші вермикуліту та рідкого скла в зоні їх контакту відбувається хімічна взаємодія з утворенням алюмосилікатів, що дає змогу уникнути створення напруг та одержати матеріал підвищеної міцності.
5. Оптимальним складом композиційного матеріалу, який забезпечує міцність 4,55,0 МПа (марка ВСМ-500), є ( мас.%): спучений вермикуліт 5060; базальтове волокно 58; рідке натрієве скло 2024; гідрофобізатор (Л-134-96) 0,51; силікат-брила 78; кріоліт 510.
6. Розроблена і запропонована технологічна схема виготовлення плит вермикуліто-силікатного матеріалу, яка включає дозування компонентів, змішування, формування прес-килиму, термопресування та сушіння плит, легко адаптується до виробництв, оснащених пресовим обладнанням.
7. Технологія композиційного вермикуліто-силікатного матеріалу є технологічно простою і економічно доцільною, оскільки базується на використанні дешевої нетоксичної сировини, включає екологічно чисті процеси. Експлуатаційні властивості матеріалу є високими і в більшості показників переважають існуючі аналоги. Застосування розробленого матеріалу дасть змогу підвищити надійність конструкцій на суднах, зменшити в 2 рази собівартість порівняно зі зразками світових аналогів.