автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Модифицированные керамические смеси с карбидокремниевым наполнителем для изготовления кирпича методом прессования

На правах рукописи

/Г

Куликов Евгений Александрович

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ СМЕСИ С КАРБИДОКРЕМНИЕВЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧА МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ

Специальность 05.23.05 — «Строительные материалы и изделия»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград 2006

Работа выполнена в Волжском институте строительства и технологий (филиале) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета

Научный руководитель: доктор технических наук» профессор

Шумячер Вячеслав Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Корнеев Александр Дмитриевич,

кандидат технических наук Вовко Владимир Владимирович

Ведущая организация: Саратовский государственный

Технический университет, г. Саратов

Защита состоится 17 ноября 2006 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета К 212.026.02 в ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, ул. Академическая 1, ауд. Б-203.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 17 октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета

С.В. Казначеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие современных ресурсо- и энергосберегающих технологий в производстве строительных материалов в настоящее время получило очень динамичное развитие. Одним из основных направлений ресурсосбережения является использование местных отходов промышленных предприятий для модификации свойств традиционно использующихся материалов и изделий в строительной индустрии.

Наиболее перспективным методом утилизации техногенных отходов является их вторичное использование при производстве строительных материалов различного назначения. В этом случае одновременно решаются экономические и экологические задачи современной политики Российской Федерации в области улучшения экологической обстановки и рационального использования природных ресурсов.

Одним из интересных отходов, по нашему мнению, возможности использования которого до сих пор еще недостаточно изучены, является карбид кремния, образующийся при отсеве необходимых фракций и форм зерна, использующихся при производстве абразивного инструмента на Волжском абразивном заводе.

Поэтому в настоящей работе решаются задачи разработки и оптимизации новых составов керамического кирпича с карбидокремниевым наполнителем из отходов местного производства Волжского абразивного завода.

Таким образом, настоящая работа и проводимые в ней исследования и промышленные испытания должны показать, что использование карбида кремния (8Ю) при модификации керамических матриц, позволит расширить сырьевую базу строительных материалов, улучшить физико-механические свойства изделий и расширить область их применения.

Нами предлагаются смеси с карбидокремниевым наполнителем для производства кирпича на глинистых матрицах для работы в среде повышенных температур.

Цель работы — разработка оптимальных модифицированных керамических смесей с карбидокремниевым наполнителем и изучение их физико-механических характеристик.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить физико-механические и физико-химические свойства шамотно-глинистых карбидокремниевых композиций и провести анализ их использования в качестве сырья для производства кирпича с улучшенными термостойкими характеристиками. .

2. Разработать составы керамического кирпича с добавками карбида кремния.

3. Разработать технологические рекомендации для производства керамического кирпича с применением карбидокремниевых наполнителей.

Научная новизна. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность и целесообразность использования карбидокремниевых наполнителей для производства кирпича методом прессования.

Разработаны методики оценки качества смешения компонентов при приготовлении формовочной смеси для производства кирпича с улучшенными характеристиками.

Разработана методика математического моделирования темпера-турно-временных режимов обжига модифицированного керамического кирпича с карбидокремниевым наполнителем.

Разработаны оптимальные составы карбидокремниевых композиций и технология изготовления керамического кирпича с карбидокремниевым наполнителем.

Практическая значимость работы. Разработаны составы шамот-но-глинистых смесей с карбидокремниевыми наполнителями и технология изготовления кирпича из них методом прессования.

Расширена сырьевая база стройиндустрии Волгоградской области при производстве строительных материалов.

Опытно-промышленное внедрение результатов исследований осуществлялось на заводе ОАО «Волжский абразивный завод»

Установлена технико-экономическая эффективность применения карбидокремниевых наполнителей при производстве керамического кирпича, работающего в условиях высоких температур.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на ежегодных научно-технических конференциях ВолгГА-СУ 2000 — 2006 г., на научно-техническом семинаре, и на конференции молодых ученых 2005 г.

Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 5 печатных работ.

На защиту выносятся:

- результаты исследования физико-механических и физико-химических свойств шамотно-глинистых композиций с карбидокремниевыми наполнителями;

- методики оценки качества смешения компонентов при приготовлении формовочной смеси;

методика математического моделирования температурно-временных режимов обжига кирпича из модифицированных керамических смесей с карбидокремниевыми наполнителями;

- оптимальные составы карбидокремниевых композиций и технология изготовления керамического кирпича с карбидокремниевыми наполнителями;

- технологические рекомендации для производства кирпича из модифицированной керамической смеси с карбидокремниевым наполнителем.

Достоверность исследований и выводов по работе обеспечена:

- методически обоснованным комплексом исследований с применением стандартных средств измерений и методов исследований;

- применением современных математических методов обработки экспериментальных данных в среде МаШСАО;

- опытными испытаниями и их положительными практическими результатами» совпадающими с результатами расчетов и не противоречащими выводам известных положений.

Структура и обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка используемой литературы и приложения. Работа изложена на 182 страницах машинописного текста, содержит 34 таблиц, 57 рисунков, 143 наименования используемой литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, научная новизна и практическая ценность результатов диссертационной работы. Сформулированы цель, основные направления исследований. Показана целесообразность использования карбидокремниевых композиционных материалов для производства керамического кирпича с добавками карбида кремния, что позволит расширить сырьевую базу строительной промышленности, улучшить физико-механические свойства керамической матрицы и расширить области их применения.

В первой главе представлен аналитический обзор отечественного и зарубежного опыта производства кирпича для конструкций работающих в условиях высоких температур. Представлена технологическая характеристика и классификация материалов: магнезиальных, форстеритовых, шамотных, каолиновых и карбидокремниевых.

Главными направлениями в производстве строительных материалов являются использование местных, сырьевых материалов, расширение их ассортимента и использование производственных отходов для дальнейшей переработки.

Во второй главе представлена характеристика исходных сырьевых материалов.

При постановке и проведении исследований использовались сырьевые материалы со следующими характеристиками:

1. Шамот ПШКБ складской (производство г. Семилуки). Химический состав:

ЭЮ2 - 50 - 65 %, А1203 - 30 - 45 %, СаО - 2%, - 15%, Ре203 - 1,5 %.

2. Шамот (вторичный) Химический состав:

Б Юг - 50-65 %> А12Оз - 28-34 %, СаО - 2%, N^0 - 15%, Ре203 - до 2,5 %.

3. Глина огнеупорная (ТУ 14-8-152-76) марки ЛТ-1. Химический состав:

А1203* 25Ю2*2Н20.

4. Вода. Использовалась водопроводная вода, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 23732 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».

5. Шлифовальное зерно карбида кремния 54С производства ОАО «Волжский абразивный завод».

Химический состав:

51с -97 — 98 %, Ре - не более 0,4%, С - не более 0,4%.

6. Цемент магнезиальный. Химический состав:

Д/^СОз - каустический магнезит Г^СОз*СаСОз — каустический доломит

При проведении химического анализа использовались оригинальные методики ОАО «ВАЗ» и ВИСТех. Физико-химические исследования проводились с применением методов микроскопического и микрорентге-носпектрального анализов.

Для оптимизации параметров технологии приготовления были применены современные математические методы. Статистическая обработка результатов экспериментов выполнена на ПЭВМ.

В третьей главе рассмотрены структура и свойства композиционных материалов со специальными свойствами. Композит рассматривается как гетерогенный материал, отдельные зерна (компоненты) которого имеют иногда различные химические, термомеханические и теплофизиче-ские свойства и его по определению можно с уверенностью отнести к композиционным материалам.

Детальное изучение структуры и ее влияния на свойства необходимы для создания новых материалов, расширения ассортимента и повышения служебных качеств материалов из модифицированных смесей.

Рассмотрение макро- и микроструктуры целесообразно не только с точки зрения масштаба, но и точки зрения причин, обуславливающих то или иное строение материала. Технологические параметры производства (зерновой и химический состав, дисперсность, форма зерен, степень однородности смешения и т.п.) ответственны, главным образом, за макроструктуру. Образующееся при этом строение называют первичной структурой.

Диффузионные и капиллярные процессы, происходящие при высокой температуре, ответственны преимущественно за микроструктуру, или так называемую вторичную структуру.

Строение композита характеризуется взаимоотношением зерен, связки и пор (их связью) и для их комплексного анализа применяют как традиционный химический анализ, так и другие методы физико-химических исследований. В работе проведен минералогический анализ композитов на основе карбида кремния.

Разработаны методики оценки качества смешения компонентов.

В рамках диссертационной работы проанализированы существующие и разработаны методики оценки однородности различных композиционных материалов (композиты абразивного инструмента на керамической связке, жаростойкие композиционные материалы) в переменных областях и установление возможной корреляции этой характеристики с физико-механическими свойствами композиционного материала.

Рассмотрены несколько методов определения количества компонентов в композиционных смесях, основанные на различиях в физико-химических свойствах компонентов композита:

1) метод химического анализа, основанный на различиях в химических составах компонентов;

2) метод подмешивающего компонента, когда в исследуемый состав перед смешением добавляют посторонний компонент резко отличный от компонентов по каким-либо свойствам (например, магнитным), и по количеству этого компонента судят о качестве смешивания;

3) метод, основанный на различии в значениях плотностей компонентов композиционного материала;

4) метод, основанный на различиях в размерах и плотностях керамических составляющих и абразивных материалов;

5) метод, основанный на вычислении среднеквадратичного отклонения интенсивности вторичного излучения.

Метод, при котором вычисляется среднеквадратичное отклонение интенсивности вторичного излучения, основан на применении микро-рентгеноспектрального анализа, позволяющего с одной стороны, определять химический состав области исследования (а по нему и однородность), и, с другой — дефокусировкой электронного пучка в пределах 5 —

в

200 мкм быстро и с большой точностью изменять размер анализируемой области. В процессе исследования для набора статистических данных проводится сканирование электронного зонда по анализируемой области с набором 121-го значения концентрации на участке 1,5 х 1,5 мм.

Применяя современные системы компьютерной математики, предназначенные для автоматизации решения массовых математических задач, в процессе обработки данных при простом вводе эмпирических значений в программу и при построении топографического рисунка проводится оценка качества смешивания и распределения основного компонента.

Проанализировав топографию и размерность коэффициента среднеквадратичного отклонения, в кратчайшие сроки делается заключение о качестве смешивания материала без нарушения целостности структуры образца, что делает возможным применение этого метода для контроля качества готовых изделий.

В четвертой главе приведены результаты анализа процессов смачивания и адгезии в композиционных материалах.

Процесс образования адгезионной связи при формировании композиционных материалов протекает в две стадии. На первой, транспортной стадии происходит перемещение молекул связующего к поверхности частиц твердого вещества и их определенное ориентирование в межфазном слое, в результате чего происходит тесный контакт между молекулами и функциональными группами связующего и твердого вещества. Протеканию первой стадии способствуют повышение температуры и давления, а также перевод в жидкое состояние одной из фаз с помощью растворения или плавления.

На второй стадии происходит непосредственное взаимодействие связующего вещества с поверхностью частиц твердого вещества. Это взаимодействие может быть обусловлено различными силами — от Ван-дер-Ваал ьсовых до химических связей. Межмолекулярным взаимодействием контактирующих фаз завершается процесс адгезии, что соответствует минимальной межфазной поверхностной энергии.

Разработана методика математического моделирования темпера-турно-временных режимов обжига кирпича с карбидо кремниевым и добавками в туннельной печи, построен теоретический график обжига в позиционно-временных интервалах.

Приводятся результаты освоения производства кирпича, предназначенного для кладки тепловых агрегатов

В табл. 1, 2 представлены характеристики исходных материалов для производства шамотного кирпича.

В соответствии с методикой оценки однородности распределения элементов проанализированы образцы шамотного кирпича при разновременных параметрах смешивания.

Исходные материалы для производства шамотного кирпича Таблица 1

Наименование компонентов Гранулометрическш 1 состав, % (№ сетки)

2,5 2,0 1,6 1,2 1,0 800 630 500 -500 вла жно сть

Шамот первичный (Семилуки) ПШКБ 0,2 2,0 2,5 10,5 3,5 13,0 12,5 3,8 52 0,1

Шамот вторичный 0,1 0,4 1,2 12 3,5 17 20 4 41,8 0,1

Глина ТУ 14-8-152-75

Состав шамотной массы Таблица 2

Наименование компонента Содержание, вес. ч.

Шамот ПШКБ (г. Семилуки) 40

Шамот (вторичный) 35

Вода 8,5

Глина огнеупорная (ТУ 14-8-152-76) 30

Рассмотрены технологические аспекты изготовления шамотно-карбидокремниевых изделий. Предложена технологическая схема производства керамического шамотно-карбидокремниевого кирпича.

Для изготовления формовочной смеси предварительной серий образцов, применялись 6 рецептур. Составы рецептур приведены в табл. 3.

Физико-механические характеристики предварительной серии иллюстрируются на рис. 1

В дальнейшем, проведено исследование возможности создания материала на основе шамотно-гл инистых композиций с карбидо-кремниевым наполнителем, который можно применять в условиях повышенных температур в кладке тепловых агрегатов:

1. Приготовлены формовочные массы с различным содержанием компонентов:

а) карбида кремния и шамота, при постоянном содержании

глины;

б) шамота и глины, при постоянном проценте карбида кремния.

2. Проведены физико-прочностные испытания.

3. Проведено экономическое обоснование выбора рекомендуемых рецептур.

Состав рецептур и дополнительные показатели предварительной серии

образцов с добавкой 5/С Таблица 3

Наименование компонентов Номера рецептов

1 2 3 4 5 6

Ш/зерно 54С фр. Р10-12; Р10-14 фр. Р40; ¥.46 фр.Р20;Р16 37 22 18,5 — — 37 22 20 37 20 18

Шамот первичный Шамот вторичный — 20 30 30 — 50 —

Шликер с содерж. —10 мкм 12 — — 8,2 — —

Вода — 8,5 — 9,2 6,0

54С фракция —50 мкм (отходы) 10 20 40 — — —

54С фракция —220 мкм (отходы) 11Д5 — — 11,25 —

Глина — 30 30 — 30 —

Декстрин 0,75 — — 125 1,5

Цемент магнезиальный — — — — — 25

Показатели

Навеска при формовании, кг ю 9,43 9,2 11,0 9,44 1С£

Массовая концентрация, г/см3 2,69 2,36 2,2 2,62 2,25

Давление при формовании, кгс/см2 140 80 80 160 100 160

Влажность формовочных масс, % 4,0 8Д 7Д 4,07 7,75 4,05

Рис. 1, ФизикО'.механические показатели об- Рис: 2. Физико-механические показатели (табл.4) разцов предварительной серии (табл. 3) 1 - термостойкость, циклов;2 ~ пористость, %;

3 -О сжатия, МПа

Использовались следующие исходные материалы:

1. Глина огнеупорная марки ЛТ-1.

2. Шамот ПШБМ складской (производство г. Семилуки).

3. Карбид кремния 54С фракции - 50 мкм. (отходы)

Для проведения исследований выбраны составы, приведенные в табл. 4.

Таблица 4

Составы рецептур шамотно-глгшистых композиций с добавкой 5/С

Наименование Состав компонентов в рецептуре, в вес. %

материала №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Глина 20 20 20 20 10 30 40 50

Шамот

тонкомолотый

(0,2 мм); 35 30 25 20 25 15 10 5

крупномолотый (0,2-2,0 мм) 35 30 25 20 25 15 10 5

БГС (-50 мкм) 10 20 30 40 40 40 40 40

Вода 9 9 9 9 9 9 9 9

Физико-механические характеристики составов

Пористость, % 21,4 22,4 19,2 23,7 24,5 22 19 21,6

Прочность на сжатие, МПа 32,4 36,5 42 44,6 58,2 59,8 56,2 49,7

Термостойкость, циклов 850°С - Вода 6 9 8 16 14 19 10 9

Физико-механические характеристики из 8 серий образцов иллюстрируются на рис. 2

По результатам проведенных испытаний был проведен многофакторный регрессионный анализ полученных результатов, с последующей реализацией математических моделей в аппарат прогнозирования в виде полиномов зависимостей прочности и термостойкости от количественного содержания в смесях карбида кремния (БЮ) и глины (рис.3,4).

По итогам проведенных исследований опытных партий кирпича сделаны предварительные выводы:

-с ростом содержания от 10 до 40% увеличиваются величина усадки как линейной (высота), так и диаметральной,

- с ростом содержания глины от 10 до 50% величина усадки уменьшается.

Рис. 3 Рис. 4

Зависимость прочности Зависимость термостойкости

Р(ХьХг) = 32.028+0.05*10-4Х1+0.1М<Г%+0.021Х,Х2- 1.667* 1 <Г*Х Л9.429* 10"3Х22 Т(ХЬ Х2) = -2+0.812Х,+0.258Х2- 0.005Х,Х2- 0.012Х,2-5.333х10'3Х2г где Р(ХЬ Х2) - функция прочности, Т(ХЬ Х2) - функция термостойкости, XI - содержание 8Ю (весовых частей), Х2 — содержание глины (весовых частей)

Одной из причин такого поведения является обстоятельство, связанное с образованием новых фаз в композиции шамот-глина- 5Ю, где помимо многостадийного процесса образования муллита и перекристаллизации кристобалита (ЗЮ2), происходит окисление 5Ю с образованием БЮ и ЭЮ2.

- с увеличением ЭЮ наблюдается рост прочности с 32,4 до 59,8МПа.

- с увеличением добавки 5Ю в шамот - глинистый состав приводит к увеличению открытой пористости с 21 до 23,7%. С увеличением добавки глины в шамот-51С состав, пористость падает с 24,5 до 21,6%.

Проведенные исследования композиции шамот — глина - 5Ю показали, что лучшими физико-прочностным свойствами обладают рецептуры находящиеся в интервале 30 — 40 вес. ч. — БЮ, 30 - 40 вес. ч. — шамота и 20 - 30 вес. ч. - глины. Данные рецептурные составы позволяют получать изделия по своим свойствам превышающие шамотные огнеупоры.

Проведен экономический расчет себестоимости сырья и показано, что происходит увеличение стоимости сырья при добавлении БЮ в шамот- глинистый состав, но в то же время происходит увеличение эксплуатационных показателей, таких как: термостойкость, повышение прочностных характеристик, увеличение межремонтного периода эксплуатации, что в свою очередь показывает экономическую эффективность использования предложенных в работе модифицированных материалов взамен традиционных.

Кроме этого проведены исследования:

а) шлакоустойчивости материала при нагревании и плавлении шлака (КУ-125) на поверхности образцов.

б) полезности ангобирования поверхности изделий. Результаты дополнительных исследований на шлакоустойчивость

представлены в таблице 5.

Из приведенных результатов, исследования следует, что материалы модифицированные карбидом кремния имеют лучшие показатели по шлакостойкости, кроме того, термостойкость образцов 4, 7, 8 и 9 в режиме (850 °С - вода) составила: для 4 — 21 термосмену, для 7—16 термосмен.

Результаты исследования образцов на шлакоустойчивость Таблица 5

Наименование материала (образца) Взаимодействие с расплавом шлака Размеры лунки, мм Примечание

Форсгеритового огнеупо-ра (Ф-10) + L ~ 4 — 6 мм, ¿ = 25 — 30 мм Наблюдается плавление огнеупора. Сильная адгезия к шлаку

20% SiC + шамот + глина + L— 1—2 мм, d- 15-20 мм В лунке закладывается трещина

40% SiC + шамот + глина + L = 1 - 1,5 мм, d— 10- 15 мм Взаимодействие более слабое, чем в№1

SiC - Si3 N4 (75%/16,5%) _ _

20% SiC + шамот + глина + ангоб (70%) + L = 3 - 4 мм, d- 25 -30 мм Появление трещины в лунке взаимодействия

40% SiC + шамот + глина + ангоб (90%MgAl204+ 10% жидкое стекло) + — При плавлении шлака ангоб закипает и стекает по поверхности образца

SiC на глинистой связке + пропитка бишофитом _ Расплав собирается в капли

SiC на муллито-кремнеземистой связке _ Расплав затекает в лоры плиты

86% SiC + 14% связка Связка: 70% полевой шпат + 30% MgO — — Адгезия слабая

Таким образом, перспективность использования в качестве термически стойкого материала из карбида кремния на глинистой и муллито-кремнеземистой связке очевидна. Выбор количества связки в материале, с целью получения изделий необходимой пористости и прочность, следует исходить из учета коэффициента ТКЛР, теплоемкости и теплопроводности, а так же их сочетания с карбидом кремния.

Эти показатели, а также вышеизложенные, подтверждают, что составы, состоящие из шамота — глины и карбида кремния и бесшамотные составы на глинистой - мулл ито-кремнезем истой связке — могут быть использованы для изготовления как штучных изделий, в виде кирпичей различной формы, так и в перспективе как сухие смеси, для производства жаростойких растворов для кладки различных тепловых агрегатов вместо шамотных, работающих в среде повышенных температур до 1370°С.

В пятой главе представлены результаты анализа формирования прочностных характеристик модифицированных шамотно-глинистых матриц с наполнителем из карбида кремния с позиций механики разрушения. Известно, что все керамики обладают сложной микроструктурой, не поддающейся точному физическому описанию, а следовательно и математическому моделированию их свойств, отражающему сущностные факторы формирования. С увеличением количества влияющих и взаимовлияющих факторов на свойства композиций в целом построение детерминированных физико-механических моделей расчетного прогнозирования свойств существенно усложняется.

Высокий уровень дисперсности компонентов керамик и инертность оксидов (из которых они состоят) к дальнейшим химическим взаимодействиям, прочность межатомных связей, и свойства структуры, делают определяющей их конструктивные свойства. По этому показателю керамики обладают наибольшей потенциальной теоретической прочностью (карбиды, например, уступают только алмазу). Между тем, фактическая прочность на растяжение отличается от теоретической в несколько порядков раз. В меньшую сторону, и основным недостатком керамик является хрупкость.

Разработанные составы композиций, содержащие 30...40% кар-бидокремниевых добавок по результатам проведенных испытаний представляют реальную возможность повышения многих физико-механических характеристик, необходимых для создания строительных материалов работающих в агрессивных средах, а также в условиях высоких температур.

При проведении лабораторных испытаний было отмечено и вызвало особый практический интерес 5-ти- 7-ми кратное повышение термостойкости и прочности материала при высоких температурах (до 1370°С). Что позволило увеличить межремонтные сроки эксплуатации строительных конструкций и как следствие этого получить экономический эффект от использования разработанных составов по сравнению с наиболее близким аналогом - шамотным кирпичом, как минимум 2-х кратный.

Как показал анализ, источники этой эффективности — не столько в повышение теплоемкости и шлако-коррозионной стойкости, сколько в увеличении конструктивных показателей.

Ко Кг

«.о

з.о

0,5 0,2 016

Рис. 5

График — Вариации геометрических параметров частиц черного карбида кремния в зависимости от номера зернистости: 3 — максимальный диаметр Ко: 4 - фактор эллиптичности К/, 5 — минимальный диаметр К/,

Взаимовлияние хрупкой матрицы и хрупких добавок сформировало композиционный керамический материал, обладающий повышенной вязкостью разрушения. Как известно, с позиции современной механики разрушения, она измеряется энергией, затраченной на образование новых поверхностей (трещин) в процессе разрушения материала.

В рассматриваемом случае мы имеем хрупкую керамическую матрицу, заполненную продолговатыми карбидокремниевы-ми частицами с шероховатой поверхностью (Рис. 5).

Рассматривая локальную прочность матричной керамики (без включений, рис. 6), общепринято считать, что в процессе распространения трещины материал, непосредственно примыкающий к ее «берегам» разгружается, а упругая энергия XV, запасенная в этой заштрихованной зоне высвобождается и переходит в поверхностную V. Таким образом, можно представить (упрощенно), что в плоских деформациях

а а

В ТТГТТЕП

0 ч

Рис 6

, „ тт/ _ )

энергия деформации гг —

расходуется на образование двух поверхностей с поверхностной энергией

V = 2ау

Где Ей ¡л — модуль упругости и коэффициент поперечных деформаций; у — удельная плотность поверхностной энергии. До некоторых критических размеров трещина будет развиваться устойчиво с увеличением нагрузки.

Но, если иметь ввиду, что количество высвобождаемой энергии пропорционально квадрату длины трещины, а количество энергии, расходуемой на образование новых поверхностей, пропорционально длине лишь в первой степени, то неминуемо наступит такое состояние, когда трещина будет высвобождать больше энергии, чем потреблять.

Это состояние, размеры трещины и соответствующий им уровень напряжений называют «критическим». Так как любое тело всегда стремится уменьшить запасенную в нем энергию, то трещина длиной больше критической будет развиваться безостановочно, стремительно. Такое состояние развития трещин характеризуется как неустойчивое. Если трещина не встретит в своем развитии какого-либо «механизма торможения», то тело разрушится.

Критическое состояние соответствует максимуму общей энергии U тела, т.е.

U = 2ay--> max

dU . я I 2£г

следовательно -= U, откуда сг V л(1-и2)а

да * сг

Вышеприведенные рассуждения приведены для наиболее простого механизма разрушения. В зависимости от условий нагружения, внутренней структуры и других факторов наряду с разрушением отрыва имеют место разрушения от поперечного и продольного сдвига, когда берега трещин скользят друг по другу. В керамиках имеет место затрудненное и легкое поперечные скольжения, которые не менее энергоемки нормального разрыва. Но чем больше затрачивается энергии на образование новых поверхностей, тем более энергоемок процесс разрушения тела.

В реальных хрупких керамиках достаточно дефектов — концентраторов напряжений, способных к образованию трещин. Концентрации напряжений у концов трещин являются основной причиной их докритиче-ского и закритического развития. Рассматривая дефекты керамик с этих позиций и как любое нарушение однородности структуры, следует отметить, что:

- часть дефектов способно вызвать образование и развитие трещин за счет термической анизотропии, а часть (закрытые поры) — временную приостановку развития трещины за счет снижения концентрации напряжения;

- встретившиеся на пути фронта развития трещины, инородные высокомодульные шероховатые включения, из-за возникших на их поверхностях напряжений сцепления с матрицей, снижают концентрации напряжений у концов трещины и создают в ней напряженной состояние, обратное по знаку с раздвигающим ее берега, что также приостанавливает ее развитие.

В первом случае сводик поры будет взломан чисто кинематически, и трещина продолжит свое развитие практически в том же направлении, но на это затратится определенная энергия деформаций.

Во втором — в силу снижения концентрации, тугоплавкости и более высокой прочности препятствия развития, наиболее вероятна его аккомодация. Трещина вынуждена будет огибать дисперсноупрочнягощую частицу либо развиваться по сдвиговому варианту. То и другое связано с увеличением энергетических затрат.

Следует также учесть, что при непрерывной подпитке энергией деформирования внешними воздействиями указанные задержки в развитии трещин вызовут образование и развитие новых трещин докритического уровня, бывших до этого в силу напряженно-деформированного состояния «мало перспективными».

Таким образом, разрушение композиционного керамического материала при совместном воздействии силовых и тепловых факторов необходимо рассматривать как процесс объемного накопления внутренних макро- и микротрещинообразований докритического и закритического уровня. Критерии равновесного предельного состояния в количественных показателях пока точно не определены, поэтому для их расчетного прогнозирования требуется проведение экспериментальных исследований по обеспечению расчетно-нормативной базы, примерно такой же, как и для бетонов. Качественный анализ процесса разрушения с позиций механики разрушения показывает, что процесс развития поверхностных трещин менее энергоемок по сравнению с внутренними, а докритическое макро-трещинообразование более энергоемко, чем закритическое.

В связи с этим, а также со всем вышеизложенным и результатами, полученными в опытах автором, выводы, касающиеся формирования прочностных характеристик, композиционных керамических материалов в шамотноглинистых матрицах с наполнителем из карбида кремния, в первом приближении могут быть сведены к нижеследующим:

1. Для формирования прочных и долговечных композиций, способных без разрушения выдерживать 16-20 теплосмен, необходимо, чтобы толщина прослоек шамотно-глинистой матрицы между карбидокремниевыми зернами не превышала критических размеров (—20 .. .30 мкм).

2. Устранение негативного влияния термической анизотропии свойств наиболее желательно осуществлять в направлении повышения однородности, плотности, теплоемкости и коэффициента теплопередачи композиции, уделяя особое внимание снижению открытой пористости.

3. Пути дальнейшего улучшения конструктивной и потребительских свойств материалов с карбидокремниевыми наполнителями, по-видимому, связаны: с «обогащением» включений в плане формирования их формы, шероховатости поверхности и способности к химическим взаимодействиям; с созданием поверхностных по-

крытий, залечивающих открытые поверхностные поры; с использованием дополнительных фибровых (волокнистых) тугоплавких высокомодульных включений в структуру композиций.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность и целесообразность производства кирпича из модифицированной керамической смеси с карбидокремниевым наполнителем.

2. Разработаны методики оценки качества смешения компонентов при приготовлении формовочных смесей для производства кирпича с использованием метода микрорентгеноспектрального анализа и современных систем компьютерной математики.

3. Проведен анализ процессов смачивания и адгезии в керамической смеси с карбидокремниевым наполнителем, на конкретных примерах оценены механизмы протекания адгезии.

4. Разработана методика математического моделирования темпера-турно-временных режимов обжига кирпича. Подтверждена возможность обжига шамотно-карбидокремниевого кирпича в туннельной печи.

5. Определены оптимальные составы карбидокремниевых композиций для производства кирпича.

Лучшими физико-прочностными свойствами обладают шамотно-глинистые карбидокремниевые составы рецептур, находящихся в интервале 30 - 40% - 5Ю, 30 - 40% - шамота и 20 - 30% - глины. Данные рецептурные составы позволяют получать изделия по своим свойствам превышающие шамотные в части прочности и термостойкости.

Материалы на основе карбида кремния имеют лучшие показатели по шлакоустойчивости. Перспективность использования в качестве материала работающего в средах повышенных температур, глинистых композиций с наполнителем из карбида кремния на муллито-кремнеземистой связке очевидна.

6. Разработаны технологические рекомендации для производства керамического кирпича с применением карбидокремниевых наполнителей.

7. Технико-экономическая эффективность примененных композиционных материалов отражена в совершенствовании технологии производства керамического кирпича с карбидокремниевым наполнителем, повышения термостойкости и использования попутных продуктов абразивного производства, а также увеличения межремонтного срока службы конструкций выполненных из кирпича, приготовленного на основе разработанных составов.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. Куликов, Е. А. Разработка методики оценки качества смешения компонентов / Е. А. Куликов, В. М. Шумячер, И. В. Надеева // Огнеупоры и техническая керамика. — 2006. — № 2. — С. 13 — 15.

2. Куликов, Е. А. Определение среднеквадратичного отклонения интенсивности излучения при микрорентгеноспектральном анализе керамических композиционных материалов / Е. А. Куликов, И. В. Надеева, В. Н. Ведищев // Огнеупоры и техническая керамика. -2006. -№ 3. - С. 6-7.

3. Куликов, Е. А. Разрушение шамотно-глинистой матрицы, модифицированной карбидокремниевым наполнителем с позиции механики разрушения: информационный листок № 51-041-06 / Министерство промышленности и энергетики РФ , РОСИНФОРМРЕСУРС , Волгоградский ЦНТИ ; сост. Е. А. Куликов. - Волгоград : Волгоградский ЦНТИ, 2006 . - Зс.

4. Куликов, Е. А. Модифицированные керамические смеси с карбидокремниевым наполнителем для изготовления кирпича методом прессования: информационный листок № 51-042-06 / Министерство промышленности и энергетики РФ , РОСИНФОРМРЕСУРС , Волгоградский ЦНТИ ; сост. Е. А. Куликов. — Волгоград : Волгоградский ЦНТИ, 2006 . — Зс.

5. Куликов, Е. А. Разработка материала на основе карбида кремния для теплопередающих элементов / Е. А. Куликов, В. М. Шумячер, О. Ю. Пушкарская // Огнеупоры и техническая керамика. — 2006. - № 1. — С. 32 -33.

Куликов Евгений Александрович

МОДИФИЦИРОВАННЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ СМЕСИ С КАРБИДОКРЕМНИЕВЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧА МЕТОДОМ ПРЕССОВАНИЯ

Автореферат

Подписано в печать 10.10.06. Формат 60x84/16. Бумага Union Prints. Гарнитура Times New Roman. Печать трафаретная Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз.

Волжский институт строительства и технологий (филиал) Волгоградского государственного архитектурно-строительного

университета

404111, г. Волжский Волгоградской области, пр. Ленина, 72

Введение

СОДЕРЖАНИЕ

1. Аналитический обзор.

1.1. Композиты как материалы конструкционного и функционального назначения.

1.2. Характеристика и классификация выпускаемых керамических смесей и изделий из них.

1.3. Технологическая характеристика составов.

1.3.1. Глина как основа для производства строительной керамики.

1.3.2. Шамотные, каолиновые и полуксилые смеси.

1.3.3. Магнезиальные составы.

1.3.4. Керамические форстеритовые смеси.

1.4. Карбидокремниевые материалы.

2. Материалы и методы исследований.

2.1. Характеристика исходных сырьевых материалов.

2.2. Методы исследований.

3. Структура и свойства керамических композиционных материалов.

3.1. Минералогический анализ композитов на основе карбида кремния.

3.2. Методика определения пористости и плотности композитов на основе карбида кремния.

3.3. Разработка методик оценки качества смешения компонентов.

4. Карбидокремниевые композиционные материалы.

4.1. Анализ процессов смачивания и адгезии в композиционных материалах.

4.2. Разработка методики математического моделирования температурно-временных режимов обжига кирпича.

4.3. Освоение производства шамотного кирпича, предназначенного для кладки тепловых агрегатов.

4.4. Изготовление шамотно-карбидокремниевого кирпича.

4.5. Исследование свойств обожженных модифицированных керамических смесей с карбидокремниевым наполнителем с целью их использования при высоких температурах.

4.6. Анализ экономической эффективности разработанных составов.

5. Разрушение шамотно-глинистых матриц, модифицированных карбидокремниевым наполнителем с позиции механики разрушения.

5.1. Приведенные структурные характеристики композиции.

5.2. К уточнению модели разрушения.

5.3. Принятый механизм разрушения композиции с позиции механики разрушения при сжатии.

5.4. Прочность композиционного кирпича на растяжение при изгибе.

Развитие современных ресурсо и энергосберегающих технологий в производстве строительных материалов в настоящее время получило очень динамичное развитие. Одним из основных направлений ресурсосбережения является использование местных отходов промышленных предприятий для модификации свойств традиционно использующихся материалов и изделий в строительной индустрии.

Наиболее перспективным методом утилизации техногенных отходов является их вторичное использование при производстве строительных материалов различного назначения. В этом случае одновременно решаются экономические и экологические задачи современной политики Российской Федерации в области улучшения экологической обстановки и рационального использования природного ресурсов.

Одним из интересных отходов по нашему мнению, возможности использования которого, до сих пор еще недостаточно изучены, является карбид кремния, образующийся при отсеве необходимых фракций и форм зерна, использующихся при производстве абразивного инструмента на Волжском абразивном заводе.

По этому, в настоящей работе решаются задачи разработки и оптимизации, новых составов керамического кирпича с карбидокремниевым наполнителем из отходов местного производства Волжского абразивного завода.

Таким образом, настоящая работа и проводимые в ней исследования, промышленные испытания должны показать, что использование карбида кремния (БЮ) при модификации керамических матриц, позволят расширить сырьевую базу строительных материалов, улучшить физико-механические свойства изделий и расширить область их применения.

Нами предлагаются смеси с карбидокремниевым наполнителем для производства кирпича на глинистых матрицах для работы в среде повышенных температур.

Керамика - самый древний материал в человеческой цивилизации -и сегодня остается лидером среди материалов и важным фактором, определяющим научно-технический прогресс. Перспективная керамика все больше приобретает стратегическое значение, что в ближайшем будущем заставит государства интенсивнее развивать производство керамики, выделять более значительные суммы на исследования, даже если эти выделенные средства оправдают себя только частично.

Керамика, обладающая функциональными возможностями и свойствами, отсутствующими у металлов и пластмасс, таит в себе неограниченные потенциальные возможности применения во всех отраслях промышленности. Перспективность керамики обусловлена многими факторами, важнейшие из которых следующие: полифункциональность, относительная доступность сырья, повышенная коррозионная стойкость и устойчивость к радиационным воздействиям, высокая износостойкость, возможность создания новых видов материалов путем варьирования химического и фазового состава компонентов.

Материальные ресурсы для производства керамических изделий -неисчерпаемы. Природное сырье для производства керамики - 85% массы земной коры.

На сегодняшний день для различных целей материального производства и удовлетворения потребностей людей в нашем распоряжении имеется не менее 200 тыс. различных видов керамических изделий. Керамика, нужно это подчеркнуть, является безальтернативным материалом для аппаратов и процессов в области высоких температур.

В тоже время, рост температур в технологическом процессе ряда производств обуславливает необходимость непрерывного совершенствования керамических строительных материалов.

Многообразие условий работы обусловило необходимость проведения большого объема научных разработок в сфере модифицированных керамических строительных материалов, создание большого и непрерывно увеличивающегося ассортимента выпускаемых материалов с различными свойствами на основе керамики, в том числе за счет вариаций различных наполнителей, для более полного удовлетворения нужд промышленности как по техническим свойствам, так и по себестоимости выпускаемых материалов.

Сокращение себестоимости материалов привело к необходимости исследования местных вторичных ресурсов и отходов промышленности для использования в качестве компонентов вновь разработанных составов, что дает экономию не только за счет использования более дешевых материалов, но, в ряде случаев, сокращает расходы по утилизации отходов производств, что нельзя игнорировать при расчете себестоимости материала и учете затрат на сохранение экологической обстановки окружающей среды, что также приобретает все большую актуальность для общества.

Исходя из всего вышеизложенного автором была выполнена работа по использованию отходов абразивных зерен Волжского абразивного завода для получения модифицированной керамической смеси с карбидокремниевым наполнителем для производства керамического кирпича методом полусухого прессования, как наиболее перспективного на данный момент способа формования штучных изделий. Изучены свойства полученных смесей с описанием их свойств и рассчитана целесообразность подбора состава смеси в зависимости от ее себестоимости.

Полученные результаты работы, ее экологические, технологические и ресурсосберегающие аспекты делают ее достаточно актуальной и конкурентоспособной на рынке стройиндустрии.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и практически подтверждена возможность и целесообразность производства кирпича из модифицированной керамической смеси с карбидокремниевым наполнителем.

2. Разработаны методики оценки качества смешения компонентов при приготовлении формовочных смесей для производства кирпича с использованием метода микрорентгеноспектрального анализа и современных систем компьютерной математики.

3. Проведен анализ процессов смачивания и адгезии в керамической смеси с карбидокремниевым наполнителем, на конкретных примерах оценены механизмы протекания адгезии.

4. Разработана методика математического моделирования температурно-временных режимов обжига кирпича. Подтверждена возможность обжига шамотно-карбидокремниевого кирпича в туннельной печи.

5. Определены оптимальные составы карбидокремниевых композиций для производства кирпича.

Лучшими физико-прочностными свойствами обладают шамотно-глинистые карбидокремниевые составы рецептур, находящихся в интервале 30 - 40% - БЮ, 30 - 40% - шамота и 20 - 30% - глины. Данные рецептурные составы позволяют получать изделия по своим свойствам превышающие шамотные.

6. Материалы на основе карбида кремния имеют лучшие показатели по шлакоустойчивости. Перспективность использования в качестве огнеупорного кирпича, материала из карбида кремния на муллито-кремнеземистой связке очевидна.

7. Разработаны технологические рекомендации для производства керамического кирпича с применением карбидокремниевых наполнителей.

8. Технико-экономическая эффективность примененных композиционных материалов отражена в совершенствовании технологии производства керамического кирпича с карбидокремииевым наполнителем, повышения термостойкости и использования попутных продуктов абразивного производства, а также увеличения межремонтного срока службы конструкций выполненных из кирпича приготовленного на основе разработанных составов.

1. Батаев, А. А. Композиционные материалы: получение, применение : учебник / А. А. Батаев, В.А. Батаев. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2002. -384 с.

2. Карпинос, Д. М. Новые композиционные материалы / Д. М. Карпи-нос, JI. И. Тучинский, JI. Р. Вишняков. Киев : Вища школа, 1977. - 312 с.

3. Портной К.И., Заболоцкий A.A., Салибеков С.Е., Чубаров В. М. Классификация композиционных материалов // Порошковая металлургия. 1977. -№12. -С.70-75.

4. Композиционные материалы : справочник / под ред. Д. М. Карпиноса. Киев : Наукова думка, 1985. - 592 с.

5. Справочник по композиционным материалам : в 2 кн. Кн. 1 / под ред. Дж. Любина. - М.: Машиностроение, 1988. - 448 с.

6. Андреева, A.B. Основы физико-химии и технологии композитов: учебное пособие для вузов: издательство ИПРЖР, 2001.-192с.

7. Композиционные материалы : справочник / под ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

8. Композиционные материалы : в 8 т. Т. 3 : Применение композиционных материалов в технике / под ред. Б. Нотона. М. : Мир, 1978.-511с.

9. Капустин, А. И. Получение и свойства сверхтвердых композитов / А. И. Капустин, Г. А. Нуждин. М. : Машиностроение, 1999. - 94 с.

10. Солнцев, Ю. П. Материаловедение / Ю. П. Солнцев, Е. И. Пряхин, Ф. Войткун. М.: МИСИС. - 1999. - 600 с.

11. Киффер Р., Бензовский Ф. Твердые сплавы. М. : Металлургия. -1971.-390 с.

12. Сверхтвердые материалы / под ред. И. Н. Францевича. Киев : Наукова думка, 1980. - 296 с.

13. Керметы / под ред. П. С. Кислого. Киев : Наукова думка, 1985.271с.

14. Панасюк, А. Д. Стойкость неметаллических материалов в расплавах: справочник / А. Д. Панасюк, В. С. Фоменко, Г. Г. Глебова. Киев: Наукова думка. - 1986. - 352 с.

15. Самсонов, Г. В. Смачивание и поверхностные свойства расплавов и твердых тел / Г. В. Самсонов, А. Д. Панасюк, М. С. Боровикова. Киев: Наукова думка, 1972. - С. 99 - 102. -254с.

16. Самсонов, Г. В. Методы исследования и свойства границ раздела контактирующих фаз / Г. В. Самсонов, А. Д. Панасюк, Г. К. Козина. Киев :Наукова думка, 1977. - С. 99 - 105. -196с.

17. Китель, Ч. Введение в физику твердого тела / Ч. Китель. М. : Физ-матгиз, 1963.

18. Керметы / под ред. П. С. Кислого. Киев : Наукова Думка, 1985.-271с.

19. Самсонов, Г. В. Сплавы но основе тугоплавких соединений / Г. В. Самсонов, К. И. Портной. М.: Оборонгиз, 1961. - 304 с.

20. Стрелов, К. К. Теоретические основы технологий огнеупорных материалов / К. К. Стрелов. М.: Металлургия, 1985.

21. Сагалевич, 10. Д. Состояние и перспективы развития производства новых эффективных видов огнеупорных изделий / Ю. Д. Сагалевич, В. А. Кононов // Огнеупоры. 1990. - № 5. - С. 1 - 6.

22. Соловушкова, Г.Э. Состояние дел и тенденции развития огнеупоров основного состава для черной металлургии / Г. Э. Соловушкова //Огнеупоры. -1991.-№ 1.-С. 35-39.

23. Ishikawa, М. Energy end resource saving and dusty environment in monolithic refractories / M. Ishikawa, K. Taoka // Refractories. 2000. - № 4. -P. 234-239.

24. Кащеев, И.Д. Огнеупорная промышленность Урала / И. Д. Кащеев // Сталь. 2001. - № 9. - С. 44-48.

25. Кащеев, И. Д. Состояние и основные направления по совершенствованию технологии огнеупорных материалов / И. Д. Кащеев // Труды Меж-дунар. конгресса «300 лет Уральской металлургии» / Уральский ун-т. Екатеринбург, 2001. - С. 259 -262.

26. Кащеев, И. Д. Высокоэффективные огнеупоры в производстве стали / И. Д. Кащеев // Новые огнеупоры. 2002. - № 2. - С. 34 -35.

27. Огнеупоры на рубеже веков (ХХ-ХХ1) / Л. Б. Хорошавин и др. // Сб. науч. тр. / Восточный институт огнеупоров. Екатеринбург : Изд-во Урал, ун-та, 2001.-С. 64 - 73.

28. Власов, Н. Н. Разливка черных металлов : справ, изд. / Н. Н. Власов, В. В. Корроль, В. С. Радя. М.: Металлургия, 1987.

29. Периклазовые изделия на основе корейского магнезитового порка / Г. И. Антонов и др. // Огнеупоры. 1988. - № 3. - С. 25 - 28.

30. Великий, Б. А. Футеровка сталеразливочных ковшей / Б. А. Великий. М.: Металлургия, 1990. - 248 с.

31. Огнеупорные изделия, материалы и сырье : справочник /А. К. Карклит и др. М.: Металлургия, 1990. - 416 с.

32. Очагова, И. Г. Периклазоуглеродистые огнеупоры для футеровки кислородных конвертеров дуговых печей и агрегатов внепечной обработки стали / И. Г. Очагова // Новости черной металлургии за рубежом. -М. : Чер-метинформация. 1995. -№ 1. - С. 137 - 149.

33. Соловушкова, Г. Э. Состояние дел и тенденции развития огнеупоров основного состава для черной металлургии / Г. Э. Соловушкова //Огнеупоры, -1991,-№ 1.-С. 35 39.

34. Огнеупорное производство : справочник. Т. 1,2/ под ред. Д. Н. Гавриша. М.: Металлургия, 1965. - 580 с.

35. Кокот, Б. Современные огнеупорные материалы и концепции их применения в агрегатах по производству алюминия / Б. Кокот // Цветные металлы. 1997. - № 2. - С. 44 - 48

36. Огнеупоры для MHJ13 : труды конференции: пер. с нем. / под ред. Н. М. Фроловского. -М.: Металлургия, 1986.

37. Сасса, В. Футеровка индукционных электропечей. М. : Металлургия, 1989.

38. Соловушкова, Г. Э. Состояние дел и тенденция развития огнеупоров основного состава для черной металлургии / Г. Э. Соловушкова //Огнеупоры. -1991.-№ 1.-С. 35-39.

39. Чеповский, А. П., Производство безобжиговых стаканов -коллекторов для разливки стали / А. П. Чеповский, А. С. Жениленго // Огнеупоры. -1986.-№ 1.-С. 46-47.

40. Чиграй, И. Д. Огнеупоры для производства стали в конверторных цехах / И. Д. Чиграй, А. П. Кудрина. М.: Металлургия, 1982.

41. Повышение эффективности обжига каолина на шамот во вращающихся печах / В. Г. Абакумов и др. // Огнеупоры. 1989. - № 10. -С. 39 -40.

42. Огнеупорные изделия, материалы и сырье : справочник / А. К. Кармет и др.. -М.: Металлургия, 1990.

43. Материал для электротехнических установок: справ, пособие / Н. В. Большакова и др. М.: Энергоатомиздат, 1987.

44. Литовский Е.Я., Теплофизические свойства огнеупоров : справочник / Е. Я. Литовский, Н.А Пугкехевич. М. : Металлургия. 1982.

45. Порада, А. Н. Электротермия неорганических материалов / А. Н. Порада, М. И. Гасик. -М. : Металлургия, 1990.

46. Шапиро, Я. 3. Изготовление легковесных теплоизоляционных огнеупорных изделий с температурой службы до 1750 °С / Я. 3. Шапиро, О. В. Жученко, А. Н. Гаоду // Огнеупоры. 1986. - № 3. - С. 24 - 28.

47. Долгих, Т. Н. Доломиты и кварциты Якутии / Т. Н. Долгих, А. К. Карклит//Огнеупоры. 1990. -№ 12.-С. 29-31.

48. Долгих, Т. Н. Доломиты Алексеевского месторождения / Т. Н.

49. Долгих, А. К. Карклит, С. Ю. Ковалева // Огнеупоры. 1992. - № 6. - С. 16 -19.

50. Буллах, В.Л. Разработка технологии динаса с использованием сухих минерализаторов / В. Л. Булах, И. В. Хончик, С. Н. Романенко // Огнеупоры. -1991.-№ 8.-С. 19-21.

51. Пирогов, Ю. А. Высокоглиноземистые набивные массы для футеровки сталеразливочных ковшей с вакуумированием металла //

52. Огнеупоры.-1989.-№5.-С. 1-5.

53. Нихутин, И. А. Пути совершенствования технологииизготовления малогабаритных изделий для разливки алюминия из волокнистых композиционных материалов / И. А. Нихутин, Н. А. Коэмец, В. И. Сизов // Технико-экономический вестник АЗ ОКСА. 2002.

54. Юрков, А. П. Проблемы огнеупоров для алюминиевой промышленности / А. П. Юрков // Технико-экономический вестник ОАО «БрАЗ». 2000. - № 1 .-С. 16-18 .

55. Замятин, С. Р. Огнеупорные бетоны / С. Р. Замятин // Металлургия. -1982,-№ 2. -с. 14-19.

56. Огнеупоры для промышленных агрегатов и топок : справочное издание : в 2 кн. Кн. 1 : Производство огнеупоров / И. Д. Кащеев и др. М.: Интермет Инжиниринг, 2000.

57. Кащеев, И. Д. Производство огнеупоров / И. Д. Кащеев. М. : Металлургия, 1993.

58. Власов, Н. Н. Разливка черных металлов : справочное издание / Н. Н. Власов, В. В. Корроль, В. С. Радя. -М. : Металлургия, 1987.

59. Огнеупорные изделия, материалы и сырье : справочник / А. К. Кар-мет и др.. М.: Металлургия, 1990.

60. Карклит, А. К. Долгих Т.Н. Производство и применение форстери-товых огнеупоров / А. К. Карклит, Т. Н. Долгих // Огнеупоры. -1989.-№1.-С. 32-38.

61. Макава, А. Влияние примесей в плавленом периклазе на свойства М£0203 изделий / А. Макава, М. Гадзи, М. Танака // Тайкабуцу. -1997.-Е. 49.-№11.-С. 602.

62. Черепанов, А. М. Высокоогнеупорные материалы и изделия из окислов / А. М. Черепанов, С. Г. Тресвятский. М.: Металлургия, 1964. - 400 с.

63. Гончаров, В. И. Совершенствование схем подготовки шамотногли-нистых смесей / В. И. Гончаров, В. Л. Булах, В. Г. Корчаков // Огнеупоры. -1987.-№ 12.-С. 28-30.

64. Замятин, СР. Изготовление и применение алюмосиликатной пластичной массы / С. Р. Замятин, Н. Ж. Гараева, Р. Н. Ищенко // Огнеупоры. -1990. -№ 8.-С. 43-46.

65. Кулебакин, В. Г. Механическая активация глины как средство изменения их физико-химических технических свойств / В. Г. Кулебакин, А. С. Шакора // Огнеупоры. 1994. - № 9. - С. 24 - 35.

66. Карклит, А. К. Обжиг брикета на шамот в туннельной печи / Карклит, А. В. Кахмуров // Огнеупоры. 1994. - № 5. - С. 29 - 31.

67. Корундомуллитовый шамот и изделия на основе Аркалыкских и

68. Берлинских глин / Р. С. Шуляк и др. // Огнеупоры и техническая керамика. 1996.-№9.-С. 23-26

69. Стрелов, К.К. Технология огнеупоров / К. К. Стрелов, И. Д. Каще-ев, П. С. Мамыкин. М. : Металлургия, 1998.

70. Берниковский, В. Е. Смесители нового поколения для полусухих огнеупорных масс / В. Е. Берниковский, И. А. Пучкин, В. В. Власов // Огнеупоры. 1993. - № 5. - С. 21 - 24.

71. Гнесин, Г. Г. Карбидокремниевые материалы / Г. Г. Гнесин. М. : Металлургия, 1977.

72. Порада, А. Н. Электротермия неорганических материалов / А. Н. Порада, М. И. Гасик. М.: Металлургия, 1990. - 232 с.

73. Высокопрочные материалы из диоксида циркония / Д. С. Рутман и др.. М.: Металлургия, 1985. - 136 с.

74. Получение и свойства циркониевой керамики / JI. П. Иванова и др. // Огнеупоры. -1991. - № 2. - С. 6 - 9.

75. Полиморфные модификации углерода и нитрида бора : справочное издание / А. В. Курдюмов и др.. М. : Металлургия, 1982. - 152 с.

76. Куликов, И.С. Термодинамика карбидов и нитридов : справочник / И. С. Куликов. Челябинск : Металлургия, 1998. - 320 с.

77. Кайнарский, И. С. Карборундовые огнеупоры / И. С. Кайнарский, Э. В. Дегтярева. Харьков : Металлургиздат, 1963.

78. Андриевкий, Р. А. Нитрид кремния и материалы на его основе / Р. А. Андриевкий, И. И. Спивак. -М.: Металлургия, 1984. 136 с.

79. Горшков, B.C. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений / В. С. Горшков, В. Г. Савельев, Н. Ф. Федоров. М. : Высшая школа, 1988.-400 с.

80. Гейгузин, Я. Е. Физика спекания / Я. Е. Гейгузин. М.: Наука, 1984.-312 с.

81. Кайнарский, И. С. Корундовые огнеупоры и керамика / И. С. Кай-нарский, Э. В. Дегтярев, И. Г. Орлова. -М.: Металлургия, 1981. 168 с.

82. Викулин, В. В. Смесители нового поколения для полусухих огнеупорных масс / В. В. Викулин, И. Н. Курская, В. В. Власов // Огнеупоры. -1993.-№5.-С. 21-24.

83. Шаяхметов, У. Ш. Композиционные материалы на основе нитрида кремния и фосфатных связующих / У. Ш. Шаяхметов. М. : Интермет Инжиниринг, 1999. - 128 с.

84. Каменцев, М. В. Искусственные абразивные материалы / М. В. Ка-менцев. -М.: Машгиз, 1950.

85. Полубелова, А. С, Производство абразивных материалов / А. С. Полубелова, В. Н. Крылов. -М. : Машиностроение, 1968.

86. Кац, И. С. Основные закономерности процесса получения карбида кремния в промышленной печи сопротивления : труды ВНИИАШ / И. С. Кац. М.: НИИмаш, 1975.

87. Деркаченко, Л. И. Минералогия карбида кремния / Л. И. Деркачен-ко. Л.: Наука, 1972.

88. Карбиды и сплавы на их основе / Г. В. Самсонов и др. Киев : Наукова думка, 1976. - С. 98 - 103.

89. Физическое металловедение / под ред. Р. Канна; пер. с англ. Н.Т. Чеботарева. М.: Мир, 1967. - 334 с.

90. Уманский я.с., Физические основы металловедения / Я. С. Уман-ский, Б. Н. Финкельштейн, М. Е. Блантер. М. : Металлургия, 1949. -592 с.

91. Каур И., Диффузия по границам зерен и фаз / И. Каур, В. Гист ; пер. с англ. Б.Б. Страумала; под ред. Л.С. Швиндлермана. М. : Машиностроение, 1991.-448 с.

92. Самсонов, Г. В.Тугоплавкие соединения : справочник. 2-е изд. / Г. В. Самсонов, И. М. Винницкий. М. : Металлургия, 1976. - 560 с.

93. Watslaw A. Zdanewski. Solid Solubility Effect on Properties, of Titanium Diboride // J.Am.Ceram. Soc.70. 1987- № 11. - P. 793 - 797.

94. Уэрт, Ч. Физика твердого тела / Ч. Уэрт, Р. Томсон Р. М. : Мир,1969.

95. Миркин, JI. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов / JL И. Миркин ; под ред. проф. Я. С. Уманского. М. : Гос. изд-во физ-мат. лит-ры, 1961. - 864 с.

96. Кушта, Г. П. Введение в кристаллографию / Г. П. Кушта. Киев : Вища школа, 1976. - 238 с.

97. Шаскольская М.П. Кристаллография : учебник для ВУЗов. М.'. Высшая школа, 1976. - 391 с.

98. Андриевский, Р.А. Прочность тугоплавких соединений / Р. А. Андриевский, А. Г. Лапин, Г.А. Ромашевский. М. : Металлургия, 1974. -232 с.

99. Войтович, Р.Ф. Тугоплавкие соединения. Термодинамические характеристики : справочник / Р. Ф. Войтович. Киев: Наук. Думка, 1971. -220 с.

100. Самсонов, Г. В. Тугоплавкие соединения : справочник / Г. В. Самсонов, И. М. Винницкий. М. : Металлургия, 1976. - 559 с.

101. Добролеж, С. А. Карбид кремния / С. А. Добролеж. Киев : Гос-техиздат, 1963.

102. Францевич, И. Н. Карбид кремния. Киев : Наукова думка, 1966.

103. Хениша, Г. Карбид кремния : пер. с англ. / Г. Хениша, Р. Роя Р. -М. :Мир, 1972.

104. Стрелов, К. К. Структура и свойства огнеупоров / К. К. Стрелов. -М.: Металлургия, 1982.

105. Перепелицин, В. А. Основы технической минералогии и петрографии / В. А. Перепелицин. М. : Недра, 1987. - 255 с.

106. Михеев, В. И. Рентгеноскопический определитель минералов /

107. B. И. Михеев. М.: Госгеотех, 1957.

108. Материаловедение и технология металлов / Г. П. Фетисов и др.- М.: Высшая школа, 2001. 638 с.

109. Костин, П. П. Физико-механические испытания металлов, сплавов и неметаллических материалов / П. П. Костин. М. : Машиностроение, 1990. - 254 с.

110. Павлов, П. В. Физика твердого тела / П. В. Павлов, А. В. Хохлов.- М.: Высшая школа, 2000. 494 с.

111. Вашуль, X. Практическая металлография. Методы изготовления образцов / X. Вашуль ; пер. с нем. В. А. Федоровича. М. : Металлургия, 1988.-319 с.

112. Рид, С. Электронно-зондовый микроанализ / С. Рид. М. : Мир, 1979.-413 с.

113. A.c. 1677517 СССР. 5G01B15/00. Способ рентгеноспектрального анализа качества абразивной поверхности / Я. В. Гришин, И. В. Паули. -опубл. Б.И. №34 1991.

114. А. с. 1084651 СССР. МКИ G01N1/28. Способ подготовки образца для исследования / Я. В. Гришин, И. В. Паули, Э. Г. Файн. -опубл. Б.И. №13 1984.

115. Метод изготовления полировального шлифа из материалов высокой твердости / М. С. Друй и др. // Абразивы и алмазы. 1966. - № 2.1. C. 6-9.

116. Хорпяков, О. Т. Эталонные рентгенограммы твердых и тугоплавких соединений / О. Т. Хорпяков, Ю. Б. Падерно, В. П.

117. Дзегановский. Киев: АН УССР, 1961.-62 с.

118. Техническая документация на огнеупорные плиты : перевод № 491. Фирма «Карборундум», США.

119. Езерский. В. А. Исследования глин для производства керамического кирпича и черепицы / В. А. Езерский // Строительные материалы. -2002.-№3.-С. 48-50.

120. Терехов, В. А. Мы и мир в производстве керамического кирпича / В. А. Терехов // Строительные материалы. 2002. - № 4. - С. 10 - 13.

121. Иванюта, Г. Н. Производство керамического кирпича -современная ситуация и перспективы / Г. Н. Иванюта // Строительные материалы. -2002.-№4. -С. 14-15.

122. Гудков, 10. В. Пути повышения эффективности производства изделий стеновой керамики / Ю. В. Гудков, В. Н. Бурмистров // Строительные материалы. 2005.-№ 2. - С. 14 - 15.

123. Шлегель, И. Ф. Перспективы повышения качества кирпича / И.

124. Ф. Шлегель // Строительные материалы. 2000. - № 2. - С. 30 - 31.

125. Либовица, Г. Разрушение. Т.7. Разрушение неметаллов икомпозиционных материалов. 4.1. Неорганические материалы / Либовица, Г// М.: «Мир», 1975, с.129-431.

126. Зайцев, Ю.В. Механика разрушения для строителей/ Зайцев, Ю.В//М.: Высш. школа. 1991, с.27-165.

127. Пирадов, К.А. Механика разрушения бетона и железобетона/ К.А. Пирадов, К.А. Бисенов, К.У. Абдуллаев// Алматы, Из-во ВАК и МОиН Р.К., 2000, с. 34-60.

128. Шумячер, В. М. Разработка огнеупорного материала на основе карбида кремния для теплопередающих элементов / В. М. Шумячер, Е. А. Куликов, О. 10. Пушкарская // Огнеупоры и техническая керамика. -2006,-№1.-С. 32-33.

129. Шумячер, В. М. Разработка методики оценки качества смешения компонентов / В. М. Шумячер, Е. А. Куликов, И. В. Надеева // Огнеупоры итехническая керамика. 2006. -№ 2. -С. 13-15.

130. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: в 2-х томах. Т.1: Пер с англ./Под ред. Ю. Мураками. -М.: Мир, 1990.-448 е., ил.

131. Тугоплавкие соединения : справочник / Самсонов Г.В., Виницкий И.М. 2-е изд. М., «Металлургия», 1976. 560 с.

132. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учеб. пособие для строит, спец. вузов. -М.: Высш. шк., 2002.-701 е.; ил.

133. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений: в 2-х томах. Т. 2: Пер. с англ./Под ред. Ю. Мураками. -М.: Мир, 1990. 1016 с., ил.

134. Акчурин Т.К., Потапова O.K., Стефаненко И.В. Использование сырьевых ресурсов Волгоградской области в технологии строительных материалов : Волгоград: ВолгГАСА, 1999.-231 с.

135. Спиридонов A.A., Васильев Н.Г., Планирование эксперимента. Учебное пособие. Свердловск, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1975, стр. 152.

136. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий: Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский М.: Наука, 1976,379 с.

137. Теплотехнические расчеты металлургических печей. Зобнин Б.Ф., Казяев М.Д., Китаев Б. П., Лисиенко В.Г., Телегин A.C., Ярошенко Ю.Г. Учебное пособие для студентов вузов. Изд. 2-е. М., «Металлургия», 1982.360 с.

138. Дьяконов В. Mathcad 2001: специальный справочник. СПб.: Питер, 2002.-832 е.: ил.

139. Р.В. Гольдштейн. Механика разрушений Разрушение материалов, редактор Д. Тэплин, перевод с английского под ред. Р.В. Гольдштейна. М: Мир. 1979.-240 с.

140. Р.В. Гольдштейн. Механика разрушений Быстрое разрушение, остановка трещин, перевод с английского под ред. Р.В. Гольдштейна. М: Мир. 1981.-256 с.

141. М.Я. Выгодский. Справочник по высшей математике / изд. 14-е. М: Большая медведица, 1997. 854 с.

142. КендаллаМ. Моран П. Геометрические вероятности. М: Наука, 1972.

143. Зайцев Ю.А. Механика разрушения для строителей: Учеб. пособие для строит, вузов. -М.: Высш. шк., 1991.-288 е.: ил.