Пористые материалы с жесткой системой микрофильтрационных транспортных пор, полученные спеканием базальтовых волокон, с добавками CuS и ZrO2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получены пористые керамические материалы из рубленого базальтового волокна БС16-6-76 с добавками CuS и ZrO2 путем гранулирования, прессования и последующего спекания на воздухе. Дифрактометрические исследования с использованием программного обеспечения позволили реализовать профильный анализ, провести и оценить качественный и относительный количественный фазовый состав полученных материалов. Определена последовательность фазовых превращений в базальтовых волокнах. Подтверждено, что кристаллизация в волокнах при охлаждении после спекания начинается с образования зародышей алюмосиликатного шпинелида, которые действуют как центры кристаллизации и являются частью структуры ортоклаза. Последней в иерархии фаз является низкомолекулярная железосодержащая фаза – гематит [α-Fe2O3], внедренный в каркасный силикат изоморфного ряда. Показано, что поверхность базальтового волокна в спеченном пористом материале с добавками сульфида меди и оксида циркония содержит включения кристаллической фазы размерами ~500 нм.

Об авторах

С. М. Азаров

Белорусский национальный технический университет

Email: azarov@bntu.by
Беларусь, 220013, Минск, пр. Независимости, 65

Е. Е. Петюшик

Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии

Email: azarov@bntu.by
Беларусь, 220005, Минск, ул. Платонова, 41

Е. М. Шишонок

Белорусский национальный технический университет

Email: azarov@bntu.by
Беларусь, 220013, Минск, пр. Независимости, 65

С. В. Злоцкий

Белорусский государственный университет

Email: azarov@bntu.by
Беларусь, 220030, Минск, пр. Независимости, 4

А. А. Дробыш

Белорусский национальный технический университет

Email: azarov@bntu.by
Беларусь, 220013, Минск, пр. Независимости, 65

А. В. Дрозд

Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии

Автор, ответственный за переписку.
Email: azarov@bntu.by
Беларусь, 220005, Минск, ул. Платонова, 41

Список литературы

  1. Азаров С.М. Условия формирования композиционных пористых материалов повышенной прочности на основе алюмосиликатных порошков и базальтовых волокон. Сообщение 1 // Порошковая металлургия: респ. межведомств. сб. науч. трудов. Минск: Беларус. навука, 2018. Вып. 41. С. 90−94.
  2. Петюшик Е.Е., Азаров С.М., Дробыш А.А., Маркова Л.В., Гамзелева Т.В. Структура и свойства пористых композиционных материалов на основе порошков алюмосиликатов и базальтового волокна // Порошковая металлургия: респ. межведомств. сб. науч. трудов. Минск: Беларус. навука, 2018. Вып. 41. С. 147−152.
  3. Petyushik E., Azarau S., Azarava T., Besarab S., Drobysh A., Sauka J. Investigation of the Structure and Properties of Ceramic Materials with a Rigid System of Microfiltration Transport Pores Based on Basalt Fibers // J. Metastable Nanocryst. Mater. 2022. V. 34. P. 13–18.
  4. Вусихис А.С., Сергеева С.В., Гуляева Р.И., Рябов В.В., Ченцов В.П. Структурно-чувствительные свойства расплавов и термические свойства стекол системы B2O3–CaO–Al2O3–PbO // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 1. С. 102–109. https://doi.org/10.31857/S0002337X22010146
  5. Хисамов Р.С. Высокоэффективные технологии освоения нефтяных месторождений. М.: Недра, 2004. 638 с.
  6. Томина Н.Н., Пимерзин А.А., Моисеев И.К. Сульфидные катализаторы гидроочистки нефтяных фракций // Росс. хим. журн. 2008. Т. LII. № 4. С. 41–52.
  7. Каюкова Г.П., Феоктистов Д.А., Вахин А.В., Косачев И.П., Романов Г.В., Михайлова А.Н., Хисамов Р.С. Преобразования тяжелой нефти в углекислотной среде с использованием природного катализатора – дисульфида железа // Нефтяное хозяйство. 2017. № 4. С. 100–102. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-4-100-102
  8. Шишонок Е.М., Стидс Дж., Пыск А.В., Мосунов Е.И., Абдуллаев О.Р., Якунин А.С., Жигунов Д.М. Структурные исследования микропорошков кубического нитрида бора, активированного редкоземельными элементами // Порошковая металлургия. 2011. № 11/12. С. 95–114.
  9. Абросимова Г.Е., Аронин А.С., Холстинина Н.Н. Об определении доли кристаллической фазы в аморфно-кристаллических сплавах // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. Вып. 3. С. 417–423.
  10. Ковалев Д.Ю. Динамическая рентгенография материалообразующих процессов горения: Дис. … докт. физ.-мат. наук. Черноголовка. 2021. 249 с. [Электронный ресурс]. − Режим доступа: https://www.dissercat. com/content/dinamicheskaya-rentgenografiya-materialoobrazuyushchikh-protsessov-goreniya. − Дата доступа: 15.03.2023
  11. Абызов А.М. Рентгенодифракционный анализ поликристаллических веществ. СПб: СПбГТИ (ТУ), 2008. 95 с.
  12. Энциклопедия неорганических материалов. Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии, 1977. Т. 1. 840 с.
  13. Стрелов К.К. Структура и свойства огнеупоров. М.: Металлургия, 1982. 208 с.
  14. Karamanov A., Pelino M. Crystallization Phenomena in Iron-Rich Glasses // J. Non-Cryst. Solids. 2001. V. 281. P. 139–151. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(00)00436-1
  15. Джигирис Д.Д., Махова М.Ф. Основы производства базальтовых изделий. М.: Теплоэнергетика, 2002. 412 с.
  16. Кручинин Ю.Д., Белоусов Ю.Л. Образование шпинелидов в пироксеновых стеклах, содержащих окислы железа // Физика и химия стекла. 1976. Т. 2. Вып. 3. С. 242–245.
  17. Манылов М.С., Гутников С.И., Липатов Я.В., Похолок К.В., Филимонов Д.С., Лазоряк Б.И. Кристаллизация базальтовых непрерывных волокон в окислительной атмосфере // Физика и химия стекла. 2012. Т. 38. № 4. С. 565–573.
  18. Gutnikov S.I., Manylov M.S., Lipatov Ya.V., Lazoryak B.I. Pokholok K.V. Effect of the Reduction Treatment on the Basalt Continuous Fiber Crystallization Properties // J. Non-Cryst. Solids. 2013. V. 368. P. 45–50. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2013.03.007
  19. Augis J.A., Bennett J.E. Calculation of the Avrami Parameters for Heterogeneous Solid State Reactions Using a Modification of the Kissinger Method // J. Thermal. Anal. 1978. V. 13. P. 283–292. https://doi.org/10.1007/bf01912301
  20. Karamanov A., Pisciella P., Pelino M. The Crystallisation Kinetics of Iron-Rich Glass in Different Atmospheres // J. Eur. Ceram. Soc. 2000. V. 20. P. 2233–2237. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(00)00077-7
  21. Пух В.П., Байкова Л.Г., Киреенко М.Ф., Тихонова Л.В., Казанникова Т.П., Синани А.Б. Атомная структура и прочность неорганических стекол // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. Вып. 5. С. 850–855.

Дополнительные файлы


© С.М. Азаров, Е.Е. Петюшик, Е.М. Шишонок, С.В. Злоцкий, А.А. Дробыш, А.В. Дрозд, 2023