Силикатные и керамические материалы. Силикатные материалы
Силикатные материалы и изделия
Силикатными материалами и изделиями называются необожженные материалы и изделия на основе минеральных вяжущих - асбестоцементные, гипсовые и гипсобетонные, силикатные (на основе извести) и магнезиальные с заполнителями (кварцевым песком, шлаком, золой, пемзой, опилками и т. д.). Области применения их чрезвычайно обширны - от несущих и ограждающих конструкций до отделки зданий и сооружений.
Силикатные изделия получают в результате формования и последующей автоклавной обработки смеси извести или других вяжущих веществ на ее основе, тонкодисперсных кремнеземистых добавок, песка и воды.
Силикатный кирпич - искусственный каменный материал, изготовляемый из смеси кварцевого песка и извести путем прессования под большим давлением и последующего твердения в автоклаве. Исходными материалами являются воздушная известь - 6-8% в расчете на СаО, кварцевый песок - 92-94% и вода - 7-8% по массе сухой смеси.
Существуют две схемы производства силикатного кирпича: силосная и барабанная. По силосной схеме известь, совместно с песком, гасят в силосах в течение 4-8 ч. По барабанной схеме известь, совместно с песком, гасят во вращающихся барабанах с подводом пара под избыточным давлением до 0,5 МПа благодаря чему процесс гашения длится 30-40 мин.
Погашенная смесь извести и песка увлажняется, перемешивается и прессуется под давлением 15-20 МПа, в результате получается сырец, который укладывают на вагонетки и направляют в автоклавы на 10-14 ч для запаривания под давлением насыщенного пара 0,8 МПа (изб.) при температуре около 175оС. Прочность силикатного кирпича растет в течение некоторого времени и после выгрузки из автоклава (на воздухе).
Силикатный кирпич выпускают двух видов: одинарный (размером 250х120х65 мм) и модульный (размером 250х120х88 мм). Модульный кирпич изготавливают с технологическими пустотами, замкнутыми с одной стороны. Цвет кирпича светло-серый, но он может быть и цветным за счет введения в состав смеси щелочестойких минеральных пигментов.
Благодаря прессованию под большим давлением и отсутствию усадочных явлений размеры силикатного кирпича выдержаны более точно, чем у глиняного. Плотность его несколько выше, чем у керамического кирпича - 1800-1900 кг/м3, теплопроводность - 0,82 - 0,87 Вт/(м оС). В зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный кирпич изготавливают шести марок: 75, 100, 125, 150, 200 и 250. Морозостойкость силикатного кирпича не ниже Мрз 15, водопоглощение 8-16% по массе.
Области применения силикатного кирпича такие же, как и керамического кирпича. Однако он не рекомендуется для кладки фундаментов и стен в условиях высокой влажности, так как воздействие грунтовых и сточных вод вызывает его разрушение. Нельзя использовать силикатный кирпич в конструкциях, подверженных действию высоких температур (в печах, дымовых трубах и т. п.).
Силикатными бетонами называют большую группу бетонов автоклавного твердения, получаемых на основе известково-песчаного, известково-зольного или других известково-кремнеземистых вяжущих. Кроме того, в качестве вяжущего могут использовать молотые доменные шлаки.
Плотный мелкозернистый силикатный бетон, в отличие от тяжелого бетона, в своем составе не содержит крупного заполнителя (гравия или щебня). Структура силикатного бетона более однородна, а стоимость значительно ниже.
Прочность его при сжатии колеблется в довольно широких пределах (15-60 МПа) и зависит от состава смеси, режима автоклавной обработки и других факторов. Водостойкость силикатного бетона удовлетворительная. При полном водонасыщении снижение их прочности не превышает 25%. Морозостойкость - 25-50 циклов, а при добавке портландцемента она повышается до 100 циклов.
Из плотного силикатного бетона выполняют крупные стеновые блоки наружных стен с щелевыми пустотами и внутренних несущих стен, панели и плиты перекрытий, колонны, балки и прогоны, лестничные площадки и марши, цокольные блоки и другие армированные изделия.
В легких силикатных бетонах в качестве заполнителей используют керамзит, гранулированный шлак, шлаковую пемзу и другие пористые материалы в виде гравия и щебня. Из легких силикатных бетонов на пористых заполнителях изготовляют блоки и панели наружных стен жилых зданий.
Ячеистые силикатные бетоны, в зависимости от способа образования пористой структуры, разделяют на пено- и газосиликаты. Их получают при автоклавной обработке известково-песчаной пластичной смеси, в состав которой вводят устойчивую пену (пеносиликат) или алюминиевую пудру и другие газообразователи (газосиликат).
По назначению легкие и ячеистые силикатные бетоны делят на : теплоизоляционные, конструкционно-теплоизоляционные и конструкционные.
Изделия из силикатобетона не рекомендуются для конструкций, подверженных значительному увлажнению (фундаментов, цоколей, подоконников, карнизов и др.).
mykonspekts.ru
Силикатные материалы. Керамика, стекло. Влияние технологии изготовления медизделий из силикатных материалов на их потребительные свойства
Это неметаллические материалы!
Силикаты - соли кремневых кислот. В медицине испол силикатные материалы, полученные из кварцевого песка и глины. К силикатным материалам относятся керамика и стекло.
Керамика - изделия и материалы, изготовляемые соответствующей обработкой глиняного сырья с последующим обжигом отформованного и высушенного полуфабриката.
2 вида материалов из керамики: фарфор(низк.пористость, высок.прочн) и фаянс(высокая пористость, низкая прочность), которые отл по потребительным свойствам. Используется для изготовления санитарно-технических изделий, предметов ухода за больными (судна подкладные, поильники), аптечной и лабораторной посуды (стаканы, кружки, тигли, чашки для выпаривания), при зубопротезировании.
При производстве эндопротезов (кости, роговицы, клапана сердца) используются корундовая керамика (в основе до 99% оксида Al)
«+» ↑механическая прочность, биоинертность, отсутствие токсичности, аллергенности, травмирующего и раздражающего действия.
Стекло- это переохлажденные вещества, получаемые из жидких расплавов неорганических соединений и их смесей. Основой явл стеклообразуюшие оксиды, по которым стекла разделяют на: силикатные, алюмосиликатные, боросиликатные, алюмоборосиликатные, борофторалюмосиликатные. Достоинство стёкол – способн.к многократн.переплаву без изменения свойств.
По назначению классифицируют на химстойкие(ХТ), термостойкие(ХТ-1), электровакуумные, электрические, оптические и специальные (медицинские).
Потребительные свойства медицинских стекол опред их химическим составом. В изделиях из натурального стекла не допускаются крупные пузырьки и капилляры, грубая свиль (прозрачные нитевидные включения, обнаружив невооруженным глазом) и инородные включения. Изделия д выдерживать испытание на термостойкость с температурным перепадом в 120°С. Изменения pH при действии пара под давлением не д превыш 0,6.
В изделиях из щелочного стекла(АБ-1) не допускаются крупные и продавливающиеся пузыри, шамотные включения и грубая, ощутимая рукой свиль.
Оптическое стекло - испол для изготовления очковых линз и оптических элементов мед. приборов. В зависимости от хим состава делят на бесцветное или с нормальным светопропусканием и фотохромное. Фотохромное обл способностью темнеть при облучении УФ или коротковолновым видимым светом и просветляется при прекращении облучения. Фотохромные свойства связаны с наличием светочувствительных добавок: галогенидов Ag, Cd, Cu, вольфраматов и молибдатов Ag, ионов редкоземельных элементов (европия, церия, эрбия, иттербия).
Технологический процесс изготовления керамических изделий:
1. изготовление керамической массы;
2. формование изделий;
3. сушка отформованного изделия и спекание его;
4.обжиг;
5.охлаждение;
6.обработка;
7.сборка;
8 контроль качества;
9.маркировка;
10. упаковка
Керамическую массу готовят в виде водных или органических суспензий. Приготовленная масса обл ↑пластичностью, что обеспечивает формообразование. Формование осущ вручную (пластическое- гончарное дело) или машинным способом. Может осущ методом литья в гипсовую форму, тромбованием в форму, прессованием, протяжкой, выдавливанием через мундштук (экструзией). Сушка осущ с целью удаления излишка влаги из массы, что ↓пластичность материала и ↑формоустойчивость. При сушке набл объемная усадка. Обжиг проводят для снятия остаточных внутренних напряжений в специальных печах при температуре 1000-2000 °С, в зависимости от типа керамики. При необход материалы м подвергать механической обработке (точению, сверлению, фрезерованию) с прим абразивного и алмазного инструмента. Перспективными явл лучевая (лазерная) обработка изделий и с помощью УЗ. Сборка: все силикатные материалы м соединять клеевым способом - примен цементы и разл вяжущие (клеевые) композиции на основе синтетических смол. Контроль качества, маркировку и упаковку осущ в соотв с требованиями гос.стандарта на изделие.
Процесс изготовления стеклянных изделий:
1)приготовление шихты;
2 варка стекла;
3)формование изделия;
4)отжиг;
5)обработка;
6)сборка или соединение деталей;
7)контроль качества;
8) маркировка;
9)упаковка
Приготовление шихты: сырье для его изготовления содержит разл оксиды и минералы. Кремнезем вводят в шихту в виде кварцевого песка или молотого кварца.
Варка стекла- процесс получения однородного расплава, условно разделяют на несколько стадий: образование силикатов, стеклообразование, осветление, гомогенизация, охлаждение. Варку осущ в многотонных стекловаренных печах ванного типа. Стекла специального назначения (оптические и медицинские) - варят в тиглях. Формование осуще методами - прокаткой, прессованием, прессвыдуванием, выдуванием, вытягиванием на специальных стеклоформующих машинах. При прокатке горячую стеклянную массу пропускают между двумя валками, вращающимися навстречу один другому. Для улучшения светопропускания горячее листовое стекло после прокатки подвергают полированию на специальных установках.
Прессование испол в производстве стеклянной тары, архитектурных деталей, посуды. Выдувание осущ в производстве узкогорлой тары, сортовой (столовой) посуды, электровакуумных изделий. Прессвыдувание прим в машинном производстве широкогорлой посуды. Вытягивание требуется при изготовлении оконного и технического листового стекла, трубок, труб, стержней. Стеклянные изделия после изготовления подвергают отжигу при 400-600 °С для снятия остаточных внутренних напряжений. Сборка- соединяют клеевым способом, прим цементы и разл вяжущие (клеевые) композиции на основе синтетических смол.
18. Полимерные материалы. Основные определения, классификация и состав полимерных материалов. Особенности применения полимерных материалов в медицине.
Полимеры - ВМС, молекулы которых состоят из б числа группировок, соединенных химическими связями. Мономер - низкомолекулярное вещество, молекулы которого способны вступать в реакцию друг с другом или с молекулами других веществ с образованием полимера. Олигомеры - члены гомологических рядов, занимающих по размеру молекул область между ВМС и мономерами.
Полимерные материалы используют в стоматологии, для получения ЛС пролонгированного действия, перевязочных материалов, медицинских клеев, кровезаменителей.
Группы полимерных материалов:
-пластические массы,
-каучук,
-латекс,
-резина,
- клеи,
-волокна,
-пленки полимерные,
-лакокрасочные материалы и покрытия.
Пластические массы (пластмассы, пластики) - материалы, основу составляют полимеры, находящиеся в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а при эксплуатации в стеклообразном или высококристаллическом. В медицине испол газонаполненные пластики (пенопласты) для изготовления шин вместо тяжелых гипсовых повязок.
Каучук – высокоэластичный продукт природного и синтетического происхождения, применяемый для изготовления резины.
Латекс – млечный сок каучуконосных растений (натуральный латекс) или водные коллоидные дисперсии синтетических полимеров (синтетические латексы)
Резина – эластичный материал, образующийся в результате вулканизации натурального или синтетического каучука. Это сетчатый эластомер – продукт поперечного сшивания химическими связями молекул каучука с вулканизирующим агентом. Способна к обратимой деформации.
Клеи - композиции на основе веществ, способных соединять (склеивать) разл материалы благодаря образованию между их поверхностями и клеевой прослойкой прочных адгезионных связей. Различают природные и синтетические клеи (например акрилатные и цианакрилатные).
Волокна - гибкие и прочные тела малых поперечных размеров, пригодные для изготовления пряжи, хирургических нитей и текстильных материалов (марли, бинтов). В медицине прим как природные (натуральный шелк, кетгут), так и химические волокна (искусственные - на основе эфиров целлюлозы и синтетические — лавсан, найлон).
Лакокрасочные материалы - составы преимущественно жидкие или пастообразные, которые после нанесения тонким слоем на твердую подложку высыхают с образованием твердой пленки — лакокрасочного покрытия. Они служат для защиты изделий от коррозии и атмосферных воздействий. К ним относятся лаки, краски, грунтовки, шпатлевки, эмали.
Классификация ВМС с точки зрения:
• происхождения;
• метода получения;
• строения полимерной цепи;
• состава основной цепи;
• формы макромолекул;
• электрических свойств;
•отношения к температуре,
• назначения.
В завис. от характера процессов, сопутствующих формованию изделия выделяют материалыреактопласты(переработка их сопровождается хим.реакцией образования сетчатого полимера- отверждением, и полимер не может снова стать текучим) и термопласты(нет отверждения)
Полимерные материалы состоят из нескольких взаимно совмещающихся и не совмещающихся компонентов. Поэтому бывают однофазными (гомогенными) или многофазными (гетерогенными, композиционными) материалами. В однофазных полимер явл основным компонентом, опред свойства материала. Остальные компоненты растворены в полимере и способны улучшать те или иные его свойства. В многофазных полимер выполняет функцию дисперсионной среды (связующего) по отношению к диспергированным в нем компонентам, составляющим самостоятельные фазы.
В состав могут входить наполнители полимерных материалов, пластификаторы, ↓температуру текучести и вязкость полимера, стабилизаторы полимерных материалов, замедляющие его старение, пигменты и красители.
Основная особенность применения полимерных материалов в медицине связана с тем, что они находятся в контакте с биологическими средами организма и могут в них растворяться без изменения молекулярн.массы или подвергаться биодеструкции по основным механизмам:
1) гидролиз с обр макромолекулярных осколков и мономеров;
2) каталитический гидролиз под влиянием ферментов;
3)фагоцитарное разруш-е.
Биологическая активность связана с образованием продуктов биодеструкции, а также с присутствием в полимерах остаточных мономеров и добавок (пластификаторов, стабилизаторов, красителей, наполнителей, эмульгаторов,инициаторов .
Выбирают для производства мед.изделий только те, которые:
•не выделяют токсичных и канцерогенных веществ;
•не травмируют живую ткань;
не вызывают свертывания крови и гемолиз;
•не вызывают денатурацию белков и ферментов;
• не нарушают электрический баланс;
• не вызывают отклонения в системе метаболизма;
·не подвергаются механич. разрушению под д-ем хим.в-в организма, ЛС, стерилизующих агентов
·не изменяют структуру поверхности
infopedia.su
Силикатные и керамические материалы
Постоянно развивающаяся строительная индустрия потребляет все большее количество строительных материалов. Свыше 90% из них – силикатные материалы, среди которых лидирует бетон. Его производство в мире превышает 3 млрд. т/год. На бетон приходится 70% общего объема всех строительных материалов. Самая важная и самая дорогая составляющая бетона – цемент. Его мировое производство с 1950 по 1980гг. увеличилось почти в 7 раз и в 1980 г. достигло почти 1 млрд. т.
Прочность на сжатие обычного бетона составляет 5–60 Н/мм2, а для лабораторных образцов превышает 100 Н/мм2. Высокопрочный бетон получается в результате термической активации цементного сырья при 150° С. Высоким требованиям отвечает полимербетон, но он пока еще дорог. Освоено производство и огнеупорного бетона, выдерживающего температуру до 1800°С. Процесс затвердевания обычного бетона составляет не менее 60–70% общего производственного времени. К сожалению, действенный и легко доступный ускоритель схватывания – хлорид кальция – вызывает коррозию железной арматуры, поэтому производится поиск новых дешевых ускорителей затвердевания. Иногда применяются ингибиторы схватывания бетона.
Находит применение силикатный бетон, состоящий из смеси извести и кварцевого песка, или золы угольных фильтров. Прочность силикатного бетона может достигать от 15 до 350 Н/мм2, т. е. превышать прочность бетона на основе цемента.
Представляет интерес бетон с полимерной структурой. Он легок, в него можно забивать гвозди. Полимерная структура создается введением алюминиевого порошка в качестве расширительной добавки.
Разрабатываются различные сорта легкого бетона из цемента и полимеров небольшой плотности. Такой бетон отличается высокими теплоизоляционными свойствами и прочностью, малым влагопоглащением и легко поддается обработке различными способами.
При введении асбеста в цементный раствор получается асбобетон – широко распространенный строительный материал, весьма стойкий к изменениям погодных условий.
Широкое применение находят керамические материалы. Из керамики производят более 60 тыс. различных изделий – от миниатюрных ферритовых сердечников до гигантских изоляторов для высоковольтных установок. Обычные керамические материалы (фарфор, фаянс, каменная керамика) получают при высокой температуре из смеси каолина (или глины), кварца и полевого шпата. Из керамики изготавливаются крупноформатные блоки, пористый и пустотелый кирпич, а для специальных целей (например, для дымовых труб) – закаленный кирпич.
В последние десятилетия к керамике стали относить и бессиликатные композиционные материалы из различных оксидов, карбидов, силицидов, боридов и нитридов. Такие материалы сочетают в себе высокие термическую и коррозийную стойкость и прочность. Некоторые композиционные материалы начинают разрушаться только при температуре выше 1600° С.
Высокопрочностные материалы, в которых (в результате прессования порошка при 1700° С) до 65% Аl2О3 внедряется в кристаллическую решетку Si3N4 , выдерживают температуру выше 1200° С. В сосудах из такого материала можно плавить медь, алюминий и другие металлы. Из комбинации кремний–алюминий–азот–кислород можно получить многообразные керамические материалы, обладающие высокими техническими качествами.
Металлокерамические композиционные материалы имеют высокую твердость и чрезвычайно высокую термостойкость. Из них изготавливаются камеры сгорания для космических ракет и детали для металлорежущих инструментов. Такие материалы производятся методом порошковой металлургии из металлов (железа, хрома, ванадия, молибдена и др.) и оксидов металлов (преимущественно Аl2О3), карбидов, боридов, нитридов или силицидов. В металлокерамике сочетаются качества керамики и металлов.
Сравнительно недавно – в начале 90-х годов – синтезирован керамический материал на основе оксидов меди, обладающий удивительным свойством – высокотемпературной сверхпроводимостью. Такой материал переходит в сверхпроводящее состояние при 170 К.
Вне всякого сомнения, в результате исследования структуры и свойств новых керамических материалов будут найдены способы синтеза композитов с раньше неизвестными свойствами.
studfiles.net
Силикатные изделия – материалы будущего? — STROY.EXPERT
В ситуации непрекращающегося кризиса главный вопрос, который предстоит решить застройщикам и производителям стройматериалов, – как снизить себестоимость возведения объектов. Сделать это можно за счет внедрения новых технологий, использования местных стройматериалов, снижения трудозатрат на возведение конструкций и повышения теплосберегающих свойств строительных объектов. Какие решения на рынке стройматериалов позволяют удовлетворить всем вышеперечисленным требованиям, и причем здесь силикатные изделия? Спросили об этом экспертов.
Эффективность и конкурентоспособность стеновых строительных материалов сегодня оцениваются в контексте повышенных теплотехнических требовании к ограждающим конструкциям жилых зданий, а также трудозатрат на возведение конструкций. Многие материалы и технологии, длительное время применявшиеся в практике отечественного жилищного строительства, способствовали резкому возрастанию материалоемкости и трудоемкости строительства в связи с увеличением толщины наружных стен из традиционных стеновых материалов (керамзитобетон, силикатный и керамический кирпич) для соответствия сначала первому, а затем второму этапу регламентированных теплотехнических характеристик; а также сложностью выполнения строительных работ с участием квалифицированного рабочего труда.
Производители силикатных изделий уверяют, что активное применение их продукции позволит решить проблемы со снижением себестоимости строительства.
Силикат – что это?
Силикатные материалы представляют собой изделия, получаемые из смеси извести и кварцевого песка и твердеющие при повышенной температуре и давлении. В процессе изготовления они подвергаются термической обработке («запариванию») в автоклавах при t 175—200°С насыщенным водяным паром под давлением 0,9—1,6 Мн/м2 (9—16 кгс/см2) в течение 8—16 ч. В результате физико-химического взаимодействия компонентов (извести, песка и воды) образуются гидросиликаты кальция, обусловливающие твердение и монолитность материала. К числу силикатных изделий относится: силикатный кирпич, крупные силикатные блоки разного назначения, силикатный бетон и ячеистые изделия.
Стеновые материалы из силикатного бетона
Силикатный бетон – искусственный камневидный материал, представляющий собой затвердевшую при тепловлажностной обработке паром повышенного давления смесь известково-кремнеземистого вяжущего, заполнителя и воды. Свойства изделий из силикатного бетона аналогичны свойствам изделий из цементного бетона. Силикатные бетоны по ГОСТ 25214 характеризуются следующими показателями и свойствами:
предел прочности при осевом сжатии – от М75 до М700;
предел прочности на осевое растяжение – от R10 до R40;
предел прочности на растяжение при изгибе – от Rи25 до Rи70;
морозостойкость – от F15 до F600;
водонепроницаемость – от В2 до В10;
средняя плотность – от Пл1000 до Пл2400.
Отпускная плотность силикатного бетона в изделиях равна заданной проектной марке. Показатели истираемости силикатного бетона на плотных заполнителях, характеризующиеся потерями массы образцов при испытании на истираемость, не должны превышать указанных в ГОСТ 13015.0. Из силикатного бетона могут быть изготовлены многие сборные изделия, применяемые в жилищном, гражданском, промышленном и сельском строительстве, в том числе и специализированные изделия сложных форм. Наиболее эффективно изготовление из силикатного бетона пустотных изделий, так как пустоты улучшают условия прогрева и охлаждения изделий, снижают массу изделий и расход материалов на их изготовление.
Проектирование изделий из силикатного бетона производится по СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.03.02-86 «Бетонные и железобетонные конструкции из плотного силикатного бетона».
Силикатный кирпич
Силикатный кирпич - это автоклавный материал, разновидность силикатного бетона на мелком заполнителе, имеющий форму и размеры кирпича. Он состоит примерно из 90% извести, 10% песка и небольшой доли добавок. Добавляя некоторое количество пигментов, можно получать силикатный кирпич различных цветов: синего, зеленого, фиолетового.
Свойства силикатного кирпича регламентируются ГОСТ 379-79 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия». Технология ведения кладочных работ для силикатного кирпича аналогична технологии кладочных работ для керамического кирпича.
Производители уверяют, что такой кирпич экологичен (в его составе только природные компоненты — кварцевый песок, известь), долговечен, обладает прекрасными несущими свойствами.
Ячеистый бетон – газосиликат
Технология газосиликата известна с начала прошлого века. Практическое значение для её развития имели исследования Эрикссона (Швеция), начатые в 1918-1920 годах. В дальнейшем, развитие технологии ячеистого бетона (газобетона) по способу Эрикссона сначала в Швеции, а затем и в других странах, привело к началу производства газосиликата, названного «Итонг». Это пористый бетон автоклавного твердения, получаемый из смеси извести с кремнеземистыми добавками, но без добавления цемента или при малом его расходе. В настоящее время заводы ячеистого бетона «Итонг» имеются в практически во всех странах мира, в том числе в России и Беларуси.
Стеновые блоки из ячеистого бетона предназначены для строительства жи¬лых многоэтажных и малоэтажных до¬мов, промышленных зданий и объектов соцкультбыта, а также хозяйственных построек. Блоки различной толщины можно использовать для заполнения проемов при монолитном железобе¬тонном домостроении. Благодаря своей структуре ячеистый бетон легко и точно по размеру пилится, сверлится, фрезе¬руется, что позволяет решать различные архитектурные задачи.
А теперь предоставим слово экспертам, которые расскажут о плюсах и минусах использования силикатных изделий в строительстве, европейском опыте применения, о том почему теплопроводность ячеистого бетона выше, чем у кирпича, а также о том, как «керамическое лобби» фактически задавило рынок силикатчиков.
stroy.expert
Природный силикатный материал - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Природный силикатный материал
Cтраница 1
Природные силикатные материалы: диабаз, базальт, асбест, хризотил, андезит обладают высокой кислотостойкостью, исключение составляет хризотил, который не стоек в кислотах, но устойчив к действию щелочей. Все эти материалы обладают хорошими физико-механическими свойствами и широко используются в качестве конструкционных теплоизоляционных и футеровочных материалов. [1]
Природные силикатные материалы применяют в виде блоков я плит для изготовления башен и футеровок емкостей и аппаратов ( не теплообмен-ного типа), эксплуатируемых в сильнокислых средах. Более широкое применение находят искусственные силикатные материалы, получаемые плавлением горных пород: каменнолитые ( диабаз, базальт), технические саталлы и шлакоситал-лы, силикатные и кварцевые стекла, кислотостойкие эмали. Спеканием силикатных горных пород получают различные керамические изделия. Искусственно получаемые силикатные материалы используют в хим. и др. отраслях пром-сти для изготовления труб, арматуры и змеевиков или как футеровочный материал емкостей и аппаратов. Кислотостойки такие стекловолокнистые материалы, как стеклянная вата, стеклянная ткань и природные слюда и асбест. К композиционным относятся и кислотостойкие замазки ( цементного типа), способные самопроизвольно затвердевать. [3]
Гидрофобность порошков, полученных при помоле природных силикатных материалов до одинаковой удельной поверхности с введением кремнеорганического модификатора ( полиэтилгидросилоксана), определялась после термообработки по способности их поверхности сорбировать пары воды. [4]
Гидрофобность порошков, полученных при помоле природных силикатных материалов до одинаковой удельной поверхности с введением кремнийорганического модификатора - полиэтилгидро-силоксана, определяли после термообработки по способности поверхности порошков сорбировать пары воды. [5]
Керамические кислотоупорные изделия получают обжигом до спекания различных природных силикатных материалов и плавней, понижающих температуру плавления шихты. [6]
Это вызвано тем, что, например, для природных и силикатных материалов обычно ограничиваются определением кислотостойкости ( кислотоупорности), водо-поглощения и только в ответственных сооружениях проверяется предел прочности при сжатии или растяжении. [7]
Эти изделия получают формованием с последующим отжигом до полного спекания природных силикатных материалов, в основном глины, с некоторыми добавками. [8]
К а м е н н о-к е р а м и ч е с к и е изделия получают обжигом до спекания ( при температуре до 1 300 С) различных природных силикатных материалов и присадок, снижающих температуру плавления шихты. Основным сырьем для производства каменно-ке-рамических изделий служат глина, измельченный шамот, полевой шпат и кварцевый песок. [9]
Если посредством кислородных мостиков связывается большее количество моноядерных анионов, могут образоваться как циклические группы, так и бесконечно длинные цепи. Все перечисленные типы изополикислот встречаются, например, у кремния в различных природных силикатных материалах. [10]
В последнем случае к цепи либо в одну плоскость, либо во всех направлениях могут присоединяться еще другие тетраэдры ионов [ SiO4P - и тогда образуются двух - и трехразмерные решетки. Все рассмотренные ( и еще некоторые другие) остатки поликремниевых кислот встречаются в различных природных силикатных материалах. [11]
Для футеровки применяют кислотоупорные керамические кирпичи плитки, а также плитки на основе плавленных силикатных материалов. Кроме силикатных материалов используют также плитки и блоки на основе графита и антегмита. Керамические кислотоупорные кирпичи и плитки получают из природных силикатных материалов, в основном из глины с некоторыми добавками, путем формования и последующего обжига. Керамические кислотоупорные кирпичи, обожженные до спекания, характеризуются плотным черепком, высокой механической прочностью, газонепроницаемостью и химической стойкостью к действию минеральных и органических кислот и их смесей при высоких температурах. [12]
Ассортимент модификаторов карбамида чрезвычайно широк и разнообразен. Однако при выборе тех или иных добавок следует учитывать все возможные последствия их применения, особенно экологические. По-видимому, можно с уверенностью не опасаться каких-либо нежелательных последствий лишь при использовании природных силикатных материалов, ряда неорганических солей, серы, а также продуктов конденсации карбамида с формальдегидом. Использованию же различных органических соединений должны предшествовать всесторонние и длительные испытания. [13]
Влияние различных примесей на кинетику выделения водорода на амальгамном электроде в большой степени зависит от экспозиции. Чем больше время опыта, тем меньшие концентрации примесей оказывают заметное действие на процесс. Следует иметь в виду, что ни об одном из элементов периодической системы нельзя заранее сказать, что он обязательно должен отсутствовать в реальном технологическом процессе. Такие элементы, как ванадий, хром и молибден, содержатся во всех сталях. Ванадий был обнаружен также в графитовых анодах [259], где может находиться и германий, который распространен и в природных силикатных материалах. Надо также иметь в виду, что за время электролиза через ванну с ртутным катодом проходят очень большие количества рассола и воды, подаваемой для разложения амальгамы. [14]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Искусственный силикатный материал - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Искусственный силикатный материал
Cтраница 1
Искусственные силикатные материалы получают в основном расплавлением или спеканием горных пород; по химич. К искусственным силикатным материалам относятся каменное литье, кварцевое и силикатное стекла, технич. Спеканием горных пород получают керамич. Искусственные силикатные материалы применяют для изготовления различных изделий ( сосуды, трубы, краны, змеевики и др.) пли как футеровочный материал. [1]
Искусственные силикатные материалы широко применяются в строительстве кислотоупорных сооружений и для защиты аппаратуры и строительных конструкций от действия агрессивных сред. Они могут использоваться для самостоятельных конструкций или в качестве футеровок ( комбинированная защита), хорошо противостоящих различным агрессивным средам, даже при тяжелом режиме эксплуатации. [2]
Искусственные силикатные материалы ( стекло, эмаль) находят все большее применение. Так, из кварцевого стекла изготовляют емкостную колонную, теплообменную и реакционную аппаратуру для получения многих минеральных органических кислот, трубопроводы и различную аппаратуру для получения особо чистых продуктов в пищевой и фармацевтической промышленности. [3]
Искусственные силикатные материалы: диабаз ( каменное лптъе) п стекло. [4]
Для искусственных силикатных материалов потери от истирания обычно получаются большими, чем для природных глауконитов. Интенсивность истирания для разных материалов получается различной, но характерными будут, по-видимому, потери от 1 до 3 % в год. [5]
К искусственным силикатным материалам, получаемым методом плавления, относятся различные кислотоупоры, основным сырьем для которых являются горные породы. Из них наиболее распространенными являются следующие: каменное литье, кварцевое стекло, ситаллы и кислотоупорная эмаль. Последний материал применяется только в виде покрытия по металлу, остальные могут применяться и как самостоятельные материалы, и как футерозочные. [6]
К искусственным силикатным материалам, получаемым методом плавления, относятся различные кпслотоупоры, основным сырьем для которых являются горные породы. Из них наиболее распространенными являются следующие: каменное литье, кварцевое стекло, сигаллы и кислотоупорна; эмаль. Последний материал применяется только в виде покрытия по металлу, остальные могут применяться и как самостоятельные материалы, и как футеровочные. [7]
Что представляют собой природные и искусственные силикатные материалы. [8]
Плотной керамикой называют искусственные силикатные материалы с плотным каменновидным черепком. [9]
Все футеровки из искусственных силикатных материалов на силикатном вяжущем в той или иной степени проницаемы для жидких сред; через швы, заполненные силикатным кислотоупорным цементом ( без специальной разделки), проникают жидкости. Если футеровка необходима только для предохранения корпуса аппарата от размывающих потоков агрессивной жидкости и в спокойном состоянии агрессивная жидкость не вызывает сильного разрушения защищаемой поверхности, а также солеобразований, то некоторая проницаемость швов такой футеровки не имеет решающего значения ( например, футеровка моногидратных абсорберов в производстве серной кислоты контактным методом), так как путем перекрытия швов можно значительно снизить проницаемость футеровки. [10]
На рис. 9 показаны искусственные силикатные материалы, применяемые для футеровки, а в табл. 5 приведены их основные размеры. [11]
Плавиковая кислота разрушает все природные и искусственные силикатные материалы, включая составы на основе жидкого стекла, крем нефтористого натрия и кислотостойких наполнителей, кислотоупорную керамику, каменное литье из диабаза или базальта и все природные каменные материалы, содержащие в своем составе преобладающее количество кремнезема, находящегося как в кристаллическом, так и в аморфном состоянии ( граниты, диориты, сиениты, кварциты и др.), а также природные кварцевые пески, состоящие главным образом из зерен кварца и содержащие незначительные примеси ( доли процента) известняка или других карбонатных пород. [12]
Химически стойкая футеровка из искусственных силикатных материалов является хорошо проверенным и надежным видом защитного покрытия аппаратуры и строительных конструкций, особенно в тяжелых условиях их эксплуатации, но при сравнении с такими защитными материалами, как полиизобутилен, резина, лаки, фаолит, асбовинил и др., уступает им, так как обладает большим бесполезным объемом, тяжелым весом и сравнительно дорога. [13]
Если в процессе футеровки искусственными силикатными материалами в ее слой закладывают штуцер из нержавеющей стали, свинца, фаолита или из других материалов и если такой штуцер в дальнейшем не разделывают, то между футеровкой и наружными стенками штуцера образуется трещина из-за усадки замазки, на которой ведется кладка, и штуцер начинает течь. [14]
В области науки об искусственных силикатных материалах известны работы проф. [15]
Страницы: 1 2 3
www.ngpedia.ru
Силикатные материалы. Методическая разработка
Дополнительные сочиненияНа уроке рассказывается о том, что соли кремниевой кислоты – силикаты – широко применяются в качестве строительного материала. Урок познакомит вас с составом, свойствами и производством таких силикатных материалов, как цемент, керамика и стекло.
Классификация силикатных материалов
Классификация силикатных материалов представлена на схеме 1:
Схема 1. Классификация силикатных материалов
Из природных силикатных материалов изготавливают облицовочную плитку и строительные блоки.
Искусственные силикатные материалы – гораздо более распространенные строительные материалы. Сырьем для производства искусственных силикатных материалов служат такие природные минералы, как кварцевый песок, глина, полевой шпат, известняк. Также в качестве сырья используют и отходы различных производств (рис. 2):
Рис. 2. Сырье для производства силикатных материалов
Производство силикатных материалов составляют силикатную промышленность. Рассмотрим сущность производства цемента, керамики и стекла.
Производство цемента
Силикатным вяжущим средством является портландцемент, который в быту называют просто цементом. Состав цемента можно отразить с помощью следующей формулы: 
.
Производство цемента включает две основные стадии: 1. производство клинкера; 2. измельчение клинкера. Основным сырьем для производства цемента являются глина, известняк и мел.
В состав известняка и мела входит карбонат кальция (СаСО3). Глина – это алюмосиликат. При обжиге смеси мела, известняка и глины сначала происходит испарение воды, затем разлагаются карбонат кальция и примеси:
На заключительной стадии происходит спекание оксидов кальция, алюминия и кремния, образуется однородная твердая масса – клинкер. При измельчении клинкера получается порошок, который и называется портландцементом.
Процесс затвердевания цемента объясняется тем, что алюмосиликаты, входящие в его состав, реагируют с водой с образованием каменистой массы.
При смешивании цемента с водой и речным песком получается цементный раствор. Смесь цементного раствора с гравием образует бетон. Бетонные сооружения получаются еще более прочными, если в бетон закладывают каркас из железных стержней. Такой строительный материал называется железобетоном.
Производство керамики
Основным сырьем для производства керамических изделий является глина. Изготовление этих изделий основано на свойстве глины при смешивании ее с небольшим количеством воды образовывать пластичную массу. Этой массе можно придать любую форму, которая сохраняется после ее высыхания и закрепляется посредством обжига при высокой температуре.
Керамические изделия подразделяются на пористые – фаянс, кирпич, огнеупоры – и спекшиеся – фарфор. Изделия из фаянса и фарфора специально покрывают глазурью. Для этого после обжига на поверхность изделия наносят смесь кварцевого песка и полевого шпата, после чего проводят повторный обжиг. Часто перед покрытием глазурью на посуду наносят рисунок.
Производство стекла
Сырьем для производства обычного стекла служат чистый кварцевый песок, сода и известняк. Эти вещества тщательно перемешивают и подвергают сильному нагреванию (до 1500 °С). Образовавшиеся силикаты натрия и кальция спекают с избытком речного песка:
Стекло не является индивидуальным веществом, это сплав нескольких веществ. Примерный состав обычного стекла можно выразить формулой 
. Если карбонат натрия заменить карбонатом калия, то получится более тугоплавкое стекло (химическое).
Если в качестве сырья берут поташ (карбонат калия), оксид свинца (II) и речной песок, то получают хрустальное стекло. Это стекло сильно преломляет свет и поэтому применяется в оптике для линз и призм. Из него изготовляют также хрустальную посуду.
Для получения цветных стекол к сырью добавляют оксиды различных металлов. При добавлении оксида кобальта (II) получают синее стекло. Оксид хрома (III) придает стеклу зеленый цвет, оксид меди (II) – сине-зеленый.
Список литературы
Микитюк А. Д. Сборник задач и упражнений по химии. 8–11 классы / А. Д. Микитюк. – М.: Изд. «Экзамен», 2009. (с. 124–127) Оржековский П. А. Сборник задач и упражнений по химии: 9-й кл./ П. А. Оржековский, Н. А. Титов, Ф. Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (с. 124–128) Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (§ 41) Сборник вопросов и задач по химии: Для общеобр. учрежд. /А. В. Суворов, Е. Б. Носова и др. – М.:
dp-adilet.kz
