Контрольная работа по "Материаловедению"

К кремнеземистым огнеупорам относят динасовые, динасохромитовые и кварцевые изделия. Динас изготовляют из кварцитов или песчаников с введением в состав шихты от 1,5 до 2,5% минерализаторов (извести, железной окалины и др.). Смешивание измельченного кварцита с минерализатором, а также связующим органическим веществом (СДБ) и водой производят в смесительных бегунах. После формования сырец сушат и обжигают. Их применяют для кладки сводов и стен мартеновских, стекловаренных печей и других тепловых агрегатов. Их огнеупорность не ниже 1690—1710°С, 30 Н/мм2.

Кварцевые огнеупоры  изготовляют из обогащенного кварцевого песка путем его плавки в специальных печах с последующим прессованием в виде брусьев. Последние применяют для кладки бассейнов стекловаренных печей.

Высокоогнеупорные карбидкремниевые изделия (на кремнеземистой, алюмосиликатной и нитридной  связках) выпускают пяти марок: КК — карбидкремниевые на кремнеземистой связке; ККУ — карбидкремниевые на кремнеземистой связке улучшенные; КА — карбидкремниевые на алюмосиликатной связке; КАУ — то же, улучшенные; КН —- карбидокремниевые на нитридной связке. Их RCjK > 25—100 Н/мм2, температура начала размягчения не ниже 1500—1700°С.

Алюмосиликатные (глиноземистые) огнеупоры изготовляют  из измельченных кварцевых пород  и шамота (наполнитель), а в качестве связки используют глину или каолин. После формования сырец сушат и обжигают. Изделия применяют для футеровки коксовых печей, вагранок и др. Огнеупорность изделий на каолиновой связке не ниже 1710°С, на глиняной — не ниже 1580°С.

Шамотные изделия  формуют из керамических масс, изготовленных  из огнеупорного шамота и огнеупорной глины (или смеси глины и каолина), с последующим обжигом. Производство их осуществляется пластическим или полусухим прессованием. Их огнеупорность — до 1730°С, Rcж > 13—23 Н/мм2. Пористость шамотных изделий зависит в основном от вида применяемого шамота и его количества. Их применяют для футеровки вращающихся цементных печей, керамических печей, обмуровки топок паровых котлов.

Высокоглиноземистые огнеупоры изготовляют из высокоглиноземистого сырья (бокситов, диаспора, корунда  и др.) обжигом до спекания или методом литья из расплава. Их огнеупорность до 2000°С; применяют для кладки стекловаренных печей.

Кроме упомянутых в качестве огнеупорных употребляют  изделия, в составе расплавленной  шихты которых содержатся диоксид  циркония, циркон и технический глинозем, а также магнезиальные, хромо- магнезиальные, шпинельные, доломитовые и другие огнеупоры.

Для получения технической керамики высшей огнеупорности применяют чистые оксиды (BeO, MgO, CaO, AI2O3, ZrО2 и др.). Изделия формуют методами прессования порошков, шликерным литьем, горячим литьем под давлением. Обжиг производят до спекания, поэтому керамический материал имеет плотный черепок с водопоглощением, равным нулю. Температура плавления керамики чистых оксидов 2000—2500°С.

За последние  годы получены некислородные огнеупорные материалы с температурами плавления до 4000°С. Для улучшения деформативных свойств изготовляют металлокерамику (керметы), которую получают путем обжига до спекания изделий из смеси керамического порошка с порошкообразным металлом. Керметы применяют для изготовления деталей оборудования, работающих при высоких температурах, и инструментов, обладающих высокой твердостью.

В тепловых агрегатах  для уменьшения расхода топлива  применяют керамические теплоизоляционные изделия и огнеупорные легковесы. Для их изготовления используют выгорающие добавки, газообразователи, вспениватели и другие порообразующие вещества. Изделия получают как из керамических масс с введением в них огнеупорных или тугоплавких пористых заполнителей, так и из поризованных керамических или огнеупорных масс без заполнителей. Отформованные из этих масс изделия сушат, а затем обжигают при высоких температурах. Теплоизоляционные изделия применяют при температурах до 900—1200°С, а огнеупорные легковесы до 1000— 1650°С и выше.

Теплоизоляционные изделия из трепелов (диатомитов) с пенообразующими или выгорающими добавками выпускают в виде кирпича, скорлуп и сегментов марок 350, 400, 500, 600 по средней плотности. Формование массы влажностью 50% производят на ленточном прессе, после сушки сырец обжигают. При температуре 350°С теплопроводность X < 0,116—0,168 Вт/(м*К), при температуре 25°С X < 0,079—0,116 Вт/(м К).

Теплоизоляционные перлитокерамические изделия изготовляют из вспученного перлитового песка со средней плотностью до 80 кг/м3 на основе керамофосфатного связующего, легкоплавких или огнеупорных глин. В состав шихты могут быть введены огнеупорные компоненты, например шамот и др. Получаемые легковесные перлитосодержащие огнеупоры используют при температуре до 1300—1500°С. Вермикулитокерамические изделия прессуют из массы, состоящей из вермикулита и бентонитовой глины с введением в нее пены, а иногда и асбеста. По способу ВНИИСТРОМа высушенную огнеупорную глину после помола смешивают с вспученным вермикулитом в соотношении 1:3, после чего вводят алюминиевую пудру. Полученную массу укладывают в форму, виброуплотняют, сушат и  обжигают,

Используют  также волокнистые теплоизоляционные материалы из различных видов волокон — кремнеземистых, кварцевых, каолиновых, а также стеклокристаллических (Аl2Оз и ZrО2).

В последнее  время на рынке строительных материалов находит спрос высокопористый керамический «Редоксит», получаемый своеобразным «вспучиванием» сырья при обжиге. Из 1 м3 исходной глины получают до 8 м3 готовых изделий с изотропией свойств по всему объему. Используют «Редоксит» для отделки стеновых блоков и плит, внутренних перегородок, изоляции междуэтажных и чердачных перекрытий, постройки хозяйственных бытовых сооружений: складов, гаражей, ангаров и др.

Относительно новым строительным материалом является керамический гранит, получаемый из экологически чистых природных продуктов, тщательно очищаемых от посторонних примесей, с добавлением естественных оксидных пигментов 10—12 цветовых оттенков. Плиты прессуют при давлении 45 МПа, после формования — обжигают в вакуумных печах при температуре 1200°С.

По прочности, износостойкости, морозостойкости, твердости  керамический гранит превосходит натуральный  и не имеет радиационного фона, а по шкале Мооса его твердость равна 8.

Этот новый  материал используют для отделки  промышленных предприятий, торговых центров, аэропортов, облицовки стен в банках гостиницах. Так, например, он был применен для отделки Инкомбанка, ГУМа, аэропортов «Шереметьево» и «Домодедово» и других объектов.

Список литературы:

1) И.А. Рыбьев, Строительное материаловедение, – М. Высшая школа, 2008г.