Modified ceramic wall low temperature burning

N. C. Storchai, S. V. Vasilenko, R. B. Bogdanov

Abstract


Annotation. The aim of research is the production of ceramic wall roasting at lower temperatures due to the modification of the activated aluminosilicate raw Na-Fe-containing compounds. Research methods. Theoretical studies were conducted on the basis of the analysis and systematization of scientific ideas about the mechanism of the physico-chemical aspects of formation of structure of wall ceramics. Experimental studies were carried out using mathematical methods of experimental design. Research phase composition and microstructure of materials were carried out using a complex instrumental methods of physical and chemical analysis: X-ray diffraction, differential-thermal, dilatometric, electron microscopy. Physical and mechanical properties of the materials were investigated using standard methods in accordance with existing regulations. Scientific novelty of the results is to establish patterns of producing composite low-temperature wall ceramics by modifying the activated aluminosilicate raw Na-Fecontaining compounds. Ceramic wall is designed with low-temperature sintering raw material partially activated aluminosilicate modified Na-Fe-containing compounds. Modifying components are placed between the aluminosilicate dispersions during firing react with oxides on the surface of the dispersion to form a low-melting eutectic in the contact zones. On cooling the contact zones are formed compounds which bind aluminosilicate dispersion monolith. The formation of low-melting eutectics contact zones reduces raw baking temperature 950-970 to 850-870 ° C. The practical significance of the results is the development of formulations and technology solutions for low temperature burning wall ceramics.

Keywords


wall ceramics, silica-alumina systems, mechanical dispergating, activating, modifiers, fusible eutectic, low temperature burning.

References


Avgustinnik A.I. Keramika [Ceramics]. L.: Lenizdat, 1975, 591 p. (in Russian).

Berejnoy A.S. Mnogokomponentnyie sistemyi okislov [Multi-system oxides]. K.: Naukova dumka, 1970, 542 p. (in Ukrainian).

Budnikov P.P., Mchedlov-Petrosyan O.P. K termodinamike izmeneniya kaolinita pri nagrevanii [To change the thermodynamics of kaolinite by heating]. DAN SSSR [DAN USSR]. 1960, no. 12, pp. 349–356. (in Russian).

Eytel V. Fizicheskaya himiya silikatov [Physical chemistry of silicates]. M.: Izdatelstvo inostrannoy literaturyi, 1962, 1056 p. (in Russian).

Rebinder P.A. Izbrannyie trudyi: Poverhnostnyie yavleniya v dispersnyih sistemah. Fiziko-himicheskaya mehanika [Chosen works: The superficial phenomena in disperse systems. Physical and chemical mechanics]. M.: Nauka, 1979, 382 p. (in Russian).

Boldyirev V.V. Razvitie issledovaniy v oblasti mehanohimii neorganicheskih veschestv v SSSR [Development of researches in the field of mechanochemistry of inorganic substances in the USSR]. Mehanohimicheskiy sintez v neorganicheskoy himii [Mechanochemical synthesis in inorganic chemistry]. Nauka, Sibirskoe otdelenie. Novosibirsk, 1991, pp.

(in Russian). 7. Boldyrev V.V. Interrelation between fine grinding and mechanical activation / V.V. Boldyrev, S. V. Pavlov, E. L. Goldberg // Intern. J. of Mineral Processing.–1996. – Vol. 44–45. – P. 181–185.

Gluhovskiy V.D. Schelochnyie i schelochno-zemelnyie gidravlicheskie vyajuschie i betonyi [Alkaline and alkaline and land hydraulic knitting and concrete]. K.: Vischa shkola, 1987, 232 p. (in Ukrainian). 9. Krivenko P.V. Spetsialnyie shlakoschelochnyie tsementyi [Special shlakoshchelochny cements]. K. : Budіvelnik, 1992, 192 p. (in Ukrainian).

Krivenko P.V., Runova R.F., Sanitskiy M.A., Rudenko I.I. Schelochnyie tsementyi: monografiya [Alkaline cements: monograph]. Kiev: Izdatelstvo OOO «Osnova», 2015, 448 p. (in Ukrainian).

Strelov K.K. Tehnologiya ogneuporov [Technology of refractory materials]. M.: Metallurgiya, 1978, 376 p. (in Russian).

Krupa A.A., Gorodov V.S. Himicheskaya tehnologiya keramicheskih materialov: ucheb. posobie [Chemical technology of ceramic materials: studies. grant]. K.: Vyisshaya shkola, 1990, 399 p. (in Ukrainian).

Pavlov V. F. Fiziko-himicheskie osnovyi objiga izdeliy stroitelnoy keramiki [Physical and chemical bases of roasting of products of construction ceramics]. M.: Stroyizdat, 1997, 240 p. (in Russian).

Toropov N.A., Barzakovskiy V.P., Lapin V.V., Kurtseva N.N. Diagrammyi sostoyaniya silikatnyih sistem. Spravochnik. Vyipusk pervyiy. Dvoynyie sistemyi [Charts of a condition of silicate systems. Reference book. Release the first. Double systems]. L.: Nauka, Leningr. otd., 1969, 822 p. (in Russian).

Toropov N.A., Barzakovskiy V.P., Lapin V.V. Diagrammyi sostoyaniya silikatnyih sistem. Spravochnik. Vyipusk tretiy. Troynyie silikatnyie sistemyi [Charts of a condition of silicate systems. Reference book. Release the third. Threefold silicate systems]. L.: Nauka, Leningr. otd., 1972, 448 p. (in Russian).

Pat. 79029 Ukrayina, MPK S 04 V 33/00. Sirovinna sumish dlya vigotovlennya stinovih materialiv [Raw mix for production of wall materials]. Prihodko A. P., Shpirko M. V., Savin L. S., Sova I. M., Storchay N. S., Grishko G. M.; zayavniki i patentovlasniki: Prihodko A. P., Shpirko M. V., Savin L. S., Sova I. M., Storchay N. S., Grishko G. M. – № u 2012 11227; zayavl. 27.09.2012; opubl. 10.04.2013, Byul. no. 7, 4 p. (in Ukrainian).

Pat. 79030 Ukrayina, MPK S 04 V 33/00. Sirovinna sumish dlya vigotovlennya stinovih materialiv [Raw mix for production of wall materials]. Prihodko A.P., Shpirko M.V., Sova I.M., Storchay N.S., Grishko G.M., Zorina O.A.; zayavniki i patentovlasniki: Prihodko A.P., Shpirko M.V., Sova I.M., Storchay N. S., Grishko G. M., Zorina O. A. – № u 2012 11229; zayavl. 27.09.2012; opubl. 10.04.2013, Byul. no. 7, 6 p. (in Ukrainian).

Pat. 79028 Ukrayina, MPK S 04 V 33/00. Sirovinna sumish dlya vigotovlennya keramichnih virobiv [Raw mix for production of pottery]. Prihodko A.P., Shpirko M.V., Sova I.M., Storchay N.S., Kononov D.V., Grishko G.M.; zayavniki i patentovlasniki: Prihodko A.P., Shpirko M.V., Sova I.M., Storchay N.S., Kononov D.V., Grishko G.M. – № u 2012 11222; zayavl. 27.09.2012; opubl. 10.04.2013, Byul. no. 7, 6 p. (in Ukrainian).


GOST Style Citations


1. Августинник А. И. Керамика / А. И. Августинник. – Л.: Лениздат, 1975.– 591 с.

2. Бережной А. С. Многокомпонентные системы окислов / А. С. Бережной.– К.: Наукова думка, 1970. – 542 с. 

3. Будников П. П. К термодинамике изменения каолинита при нагревании / П. П. Будников, О. П. Мчедлов-Петросян. – ДАН СССР, 1960. – № 12. – С. 349–356.  Мінеральна частинка з локальними флюсами на її поверхні  Новоутворення,  що об’єднують мінеральні частинки в моноліт 1/10 частина масштабної смуги довжиною 2 мкм Межа зростання мінеральних частинок
1/10 частина масштабної смуги 1/10 частина масштабної смуги довжиною 1 мкм Межа зростання мінеральних частинок  1/10 частина масштабної смуги довжиною 2 мкм Мінеральна частинка з локальними флюсами на  її поверхні  Новоутворення,  що об’єднують мінеральні частинки в моноліт

4. Эйтель В. Физическая химия силикатов / В. Эйтель. –  М.: Издательство иностранной литературы, 1962. – 1056 с. 

5. Ребиндер П. А. Избранные труды: Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика / П. А. Ребиндер. – М.: Наука, 1979. – 382 с.    

6. Болдырев В. В. Развитие исследований в области механохимии неорганических веществ в СССР / В. В. Болдырев // В сб. Механохимический синтез в неорганической химии. –   Новосибирск: Наука, Сибирское отделение. – 1991. – С. 7.

7. Boldyrev V. V. Interrelation between fine grinding and mechanical activation / V. V. Boldyrev, S. V. Pavlov, E. L. Goldberg // Intern. J. of Mineral Processing.–1996. – Vol. 44–45. – P. 181–185. 

8. Щелочные и щелочно-земельные гидравлические вяжущие и бетоны / [под общей ред. проф. В. Д. Глуховского] – К.: Вища школа, 1987 – 232 с.  

9. Кривенко П. В. Специальные шлакощелочные цементы / П. В. Кривенко – К. : Будівельник, 1992. – 192с. 

10. Кривенко П. В., Рунова Р. Ф., Саницкий М. А., Руденко И. И. Щелочные цементы: монография. – Киев: издательство ООО «Основа», 2015. – 448 с. 

11. Стрелов К. К. Технология огнеупоров / К. К. Стрелов, П. С. Мамыкин. – М.: Металлургия, 1978. – 376 с.

12. Крупа А. А. Химическая технология керамических материалов: учеб. пособие / А. А. Крупа, В. С. Городов – К.: Высшая школа, 1990. – 399 с.

13. Павлов В. Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики / В. Ф. Павлов. – М.: Стройиздат. – 1997. – 240 с.

14. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск первый. Двойные системы / [Н. А. Торопов, В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, Н. Н. Курцева]. – Л.: Наука, Ленингр. отд., 1969. – 822 с. 

15. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник. Выпуск третий. Тройные силикатные системы / [Н. А. Торопов, В. П. Барзаковский, В. В. Лапин и др.]. – Л.: Наука, Ленингр. отд., 1972. – 448 с.

16. Пат. 79029 Україна, МПК С 04 В 33/00. Сировинна суміш для виготовлення стінових матеріалів / Приходько А. П., Шпирько М. В., Савін Л. С., Сова І. М., Сторчай Н. С., Гришко Г. М.; заявники і патентовласники: Приходько А. П., Шпирько М. В., Савін Л. С., Сова І. М., Сторчай Н. С., Гришко Г. М. –                  № u 2012 11227; заявл. 27.09.2012; опубл. 10.04.2013, Бюл. № 7. – 4 с. 

17. Пат. 79030 Україна, МПК С 04 В 33/00. Сировинна суміш для виготовлення стінових матеріалів / Приходько А. П., Шпирько М. В., Сова І. М., Сторчай Н. С., Гришко Г. М., Зоріна О. А.; заявники і патентовласники:  Приходько А. П., Шпирько М. В., Сова І. М., Сторчай Н. С., Гришко Г. М., Зоріна О. А. – № u 2012 11229; заявл. 27.09.2012; опубл. 10.04.2013, Бюл. № 7. – 6 с.    

18. Пат. 79028 Україна, МПК С 04 В 33/00. Сировинна суміш для виготовлення керамічних виробів / Приходько А. П., Шпирько М. В., Сова І. М., Сторчай Н. С., Кононов Д. В., Гришко Г. М.; заявники і патентовласники:  Приходько А. П., Шпирько М. В., Сова І. М., Сторчай Н. С., Кононов Д. В., Гришко Г. М. – № u 2012 11222; заявл. 27.09.2012; опубл. 10.04.2013, Бюл. № 7. – 6 с.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.