Особенности формирования структурно-фазового состава микросфер на основе материалов алюмосиликатной группы


https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-4-140-146

Полный текст:


Аннотация

В большинстве случаев оболочка микросфер алюмосиликатной группы представлена рентгеноаморфным состоянием, что существенно снижает прочностную характеристику. Однако есть ряд технологических особенностей, применяемых в промышленности, где осуществляется образование стеклокристаллического и кристаллического состояния конденсированной фазы, представленной оболочкой микросферы. Наиболее интересным на сегодняшний день является процесс формирования структурно-фазового состава при взаимодействии материалов алюмосиликатной группы (отношение SiO2/Al2O3 варьируется в широком диапазоне 0−100 %) с высокотемпературным газовым потоком (плазма − температура ≥ 5000 К). В статье представлены результаты исследований, показывающие изменение структурно-фазового состояния конденсированной фазы на основе материалов алюмосиликатной группы при производстве микросфер. По результатам качественного рентгенофазового анализа определено, что процесс формирования структурно-фазового состава оболочки микросфер на основе тугоплавких поликристаллических материалов обеспечивает: образование рентгеноаморфной структуры оболочки после охлаждения при концентрации SiO2 ≥ 60 масс. % в исходном порошке; переход скрытокристаллической модификации γ-Al2O3 в высокотемпературную α-Al2O3 при алюмооксидном исходном порошке.


Об авторах

В. А. Власов
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Власов Виктор Алексеевич, докт. физ.-мат. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2



В. В. Шеховцов
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Шеховцов Валентин Валерьевич, ст. преподаватель

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2



О. Г. Волокитин
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Волокитин Олег Геннадьевич, докт. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2



Н. К. Скрипникова
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Скрипникова Нелли Карповна, докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2



Г. Г. Волокитин
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Волокитин Геннадий Георгиевич, докт. техн. наук, профессор

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2



Р. Е. Гафаров
Томский государственный архитектурно-строительный университет
Россия

Гафаров Руслан Евгеньевич, аспирант

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2



Список литературы

1. Hanifa Asad, Lu Zeyu, Li Zongjin. Utilization of fly ash cenosphere as lightweight filler in cement- based composites A review // Construction and Building Materials. 2017. V. 144. № 30. P. 373–384.

2. Перфилов В.А., Котляревская А.В., Канавец У.В. Влияние полых стеклянных микросфер на свойства легких мелкозернистых бетонов // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2016. № 43 (62). С. 93–103.

3. Navid R., Carsten K. Cenospheres: A review // Fuel. 2017. V. 207. № 1. P. 1–12.

4. Иноземцев А.С., Королев Е.В. Деформации высокопрочных легких бетонов на полых микросферах и способ их снижения // Строительные материала. 2015. № 5. C. 23–30.

5. Kornienko E.E., Lapushkina E.J., Kuzmin V.I. Air plasma sprayed coatings of self-fluxing powder materials // Journal of Physics: Conference Series. 2014. V. 567. № 1. P. 012010.

6. Yi Li, Xiangpeng Gao, Hongwei Wu Further Investigation into the Formation Mechanism of Ash Cenospheres from an Australian Coal-Fired Power Station // Energy Fuels. 2013. V. 27. № 2. P. 811–815.

7. Shelby J.E. Introduction to glass science and technology // Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2005. 312 p.

8. Vassilev S.V., Menendez R., Diaz-Somoano M., Martinez-Tarazona M.R. Phase-mineral and chemical composition of coal fly ashes as a basis for their multicomponent utilization. 2. Characterization of ceramic cenosphere and salt concentrates // Fuel. 2004. V. 83. P. 585–603.

9. Донской А.В., Клубникин В.С. Электроплазменные процессы и установки в машиностроении. Ленинград : Машиностроение, 1979. 221 с.

10. Li G.W. Li L.T.W., Tian Z. C. et al. General and facile method to prepare uniform gammaalumina hollow microspheres from waste oil shale ash // Materials Letters. 2014. V. 133. P. 143–146.

11. Vakalova T.V., Khabas T.A., Revva I.B., Pavlova I.A. Heat-Insulating Ceramics which Have a Nanoporous Structure and are Made with the Use of Ash-Bearing Wastes from Power Plants // Refractories and Industrial Ceramics. 2015. V. 55. № 6. P. 505–510.

12. Maciej Z., Rui C.N., Luis F.S., Karol W. Characterization of fly-ash cenospheres from coal-fired power plant unit // Fuel. 2016. V. 174. P. 49–53.

13. Kim G.H., Sohn I. Effect of Al2O3 on the viscosity and structure of calcium silicate-based melts containing Na2O and CaF2 // J. Non-Cystalline Solids. 2012. V. 358. P. 1530–1537.

14. Kwan A.K.H. Chen J.J. Adding fly ash microsphere to improve packing density, flowability and strength of cement paste // Powder Technology. 2013. V. 234. P. 19–25.

15. Шеховцов В.В., Волокитин О.Г. Технология получения микросфер различной структуры на основе золошлаковых отходов плазменным методом // Техника и технология силика- тов. 2017. Т. 24. № 3. С. 2−6.

16. Волокитин Г.Г., Шеховцов В.В., Скрипникова Н.К., Волокитин О.Г., Волланд С. Физико-химические процессы получения зольных микросфер с использованием низкотемпературной плазмы // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного уни- верситета. 2016. № 3 (56). С. 139−145.

17. Шеховцов В.В., Волокитин О.Г., Гафаров Р.Е., Семеновых М.А. Получение микросфер на основе материалов алюмосиликатной группы // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2019. Т. 21. № 6. С. 134−139.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Власов В.А., Шеховцов В.В., Волокитин О.Г., Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Гафаров Р.Е. Особенности формирования структурно-фазового состава микросфер на основе материалов алюмосиликатной группы. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020;22(4):140-146. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-4-140-146

For citation: Vlasov V.A., Shekhovtsov V.V., Volokitin O.G., Skripnikova N.K., Volokitin G.G., Gafarov R.E. Structure and phase composition of aluminosilicate-based microspheres. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2020;22(4):140-146. (In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-4-140-146

Просмотров: 120

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1607-1859 (Print)
ISSN 2310-0044 (Online)