УДК666.1:666.3

ВЛИЯНИЕ ОДНОСТАДИЙНОЙ ОБРАБОТКИ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ ГЕЛЕОБРАЗУЮЩИМИ ВОДНЫМИ РАСТВОРАМИ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Евстропьев С. К., Волынкин В. М., Шашкин А. В., Дукельский К. В., Коробейников А. Г., Гатчин Ю. А., Поляков В. И.


Читать статью полностью 

Аннотация

 Приведены основные результаты исследования влияния обработки кварцевой керамики кремнийсодержащими и алюминийсодержащими гелеобразующими водными растворами на ее прочность и пористость. Для пропитки образцов пористой кварцевой керамики предложены и изготовлены водно-спиртовые растворы на основе тетраэтоксисилана (ТЕOS, Si(C2H5O)4) с добавками нитрата алюминия. Образцы керамики пропитывались растворами при комнатной температуре в течение 12 мин. После пропитки образцы подвергались сушке при комнатной температуре в течение 24 ч и термообработке в электрической муфельной печи. Проведенные эксперименты показали, что пропитка гелеобразующими растворами пористых образцов кварцевой керамики даже без дополнительной термообработки приводит к увеличению прочности необожженных образцов в 6–7 раз. Высокотемпературная термообработка предварительно пропитанных керамических образцов приводит к разложению нитрата алюминия и удалению ор- ганических остатков, а также упрочнению образовавшихся дополнительных связей между частицами материала. Это также значительно улучшает прочностные характеристики кварцевой керамики. Таким образом, экспериментально показана возможность значительного упрочнения пористой кварцевой керамики и увеличения стабильности ее прочностных свойств путем предварительной пропитки кремнийсодержащими и алюминийсодержащими гелеобразующими растворами даже без дополнительной термообработки. Выявлено, что пропитка образцов пористой кварцевой керамики этими растворами приводит лишь к незначительному уменьшению пористости образцов. Последующая термообработка пропитанных пористых керамических образцов при температуре 900–1200 ºС приводит к дополнительному значительному увеличению их механической прочности


Ключевые слова:  кварцевая керамика, пропитывающий раствор, прочность, температура

Список литературы
 1. Коробейников А.Г., Гатчин Ю.А., Дукельский К.В., Тер-Нерсесянц Е.В. Технологические методы снижения уровня оптических потерь в микроструктурированных волоконных световодах // Научно- технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 1 (89). С. 31–38.
2. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. М.: Металлургия, 1974. 264 с.
3. Kanzaki S., Tabata H., Abe O., Shigetoshi O., Chitake Y., Senshu M. Process for producing alumina silica sintered ceramics having improved high-temperature strength. Patent US N4895814, filling date 24.07.1987.
4. Бородай Ф.Я., Викулин В.В., Иткин С.М., Ляшенко Л.П., Шкарупа И.Л., Самсонов В.И. Наномоди- фицированная кварцевая керамика с повышенной высокотемпературной прочностью. Патент РФ №2458022. Бюл. 2012. №22.
5. Байкова Л.Г., Мамалимов Р.И., Песина Т.И., Чмель А.Е., Щербаков А.И. Структурные превращения в процессе термической обработки кварцевой керамики // Стекло и керамика. 2013. № 8. С. 32–34.
6. Викулин В.В., Бородай Ф.Я., Иткин С.М., Русин М.Ю., Шкарупа И.Л. Способ получения кварцевой керамики и изделий из нее. Патент РФ №2380341. Бюл. 2010. №3.
7. Иткин С.М., Викулин В.В., Русин М.Ю., Шкарупа И.Л. Способ обработки изделий из кварцевой керамики. Патент РФ №2267470. Бюл. 2006. № 1.
8. Sato N., Emori I., Takada K., Inomoto S., Kawazu M. Method for producing porous silica ceramic material. Patent US N 20090206525, filling date 23.06.2006.
9. Викулин В.В., Бородай Ф.Я., Бородай С.П., Шкарупа И.Л. Способ получения оболочек антенных обтекателей из кварцевой керамики. Патент РФ №2436206. Бюл. 2011. № 34.
10. Church P.K., Knutson O.J. Method of impregnating porous refractory bodies with inorganic chromium compound. Patent US N 3789096, filling date 28.12.1967.
11. Айлер Р. Химия кремнезёма: Пер. с англ. / Под ред. В.П. Прянишникова. М.: Мир, 1982. Ч. 2. 712 с.
12. Бевз В.А., Пивинский Ю.Е. Способ изготовления кварцевой керамики // А.с. СССР № 804607. Бюл. 1981. № 6.
13. Яо И.М. Композиционные керамические материалы на основе кремнийорганического связующего и тугоплавких бескислородных наполнителей. Автореф. дис. … канд. техн. наук. Казань, Казанский государственный технологический университет, 2000. 18 с. 14. Матусевич И.С., Ахъян А.М. Способ упрочнения необожженной кварцевой керамики // А.с. СССР № 1137091. Бюл. 1985. № 4.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика