Файл: Пивинский, Ю. Е. Кварцевая керамика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 58

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

дов синтетического S1O2 (например, кабосил) применяют вследствие того, что последние обладают повышенной устойчивостью к кристаллизации [14].

Изготовление материалов на основе кристаллическо­ го кремнезема технологически трудно и практического интереса, видимо, не представляет.

Кварцевой керамикой называютіматерналы, получае­ мые преимущественно из кварцевого стекла по керами­ ческой технологии. В качестве исходного сырьевого ма­ териала может применяться и синтетический аморфный кремнезем. До настоящего времени отсутствует четко установленная терминология для наименования керами­ ческих материалов из кварцевого стекла. Так, в амери­ канской литературе применяется термин «плавленый ■кварц, полученный шликер-ным литьем»,в ГДР —'«кера­ мика из кварцевого стекла» и «непрозрачное кварцевое стекло, полученное шликерным литьем». В CGGP пред­ ложены термины «кварцевая керамика», «кремнеземная стеклокерамика», «керамическое кварцевое стекло», «керсил». Нам представляется наиболее .целесообраз­ ным термин «кварцевая керамика», принятый во многих из опубликованных работ.

Первые публикации по технологии, свойствам и при­ менению кварцевой керамики относятся к I960 .г. [15, 16]. В .последующие годы опубликована большая серия как зарубежных [14—36], так и отечественных работ [Ы—ііЗ, 37—81] по различным вопросам, связанным с технологией получения, свойствами и применением квар­ цевой керамики.

Книга состоит из четырех глав. В главе I приведены толькоте общие сведения о кремнеземе и кварцевом стекле, которые необходимы в дальнейшем при рас­ смотрении технологии получения п свойств кварцевой керамики.

Глава II, занимающая по объему более половины книги, посвещена технологии изготовления кварцевой керамики. При этом особое место уделено процессу шлнкерного литья как основному методу формования изде­ лий из кварцевой керамики. При изучении указанного процесса работами как одного из авторов [61, 71—75, 77, 7-8], так и сотрудниками [43—(53, 59,60, 63, 79—81], по­ казана возможность получения суспензий кварцевого стекла с объемной концентрацией твердой фазы до 80— 85% (с влажностью 7—10%), которые могут быть пол-

8

ностыо седиментационно устойчивыми лаже при сущест­ венном содержании в них крупных (0,5—1,0 мм) фрак­ ций. Использование таких суспензий при литье позволя­ ет получать отливки с пористостью до б—12%, что зна­ чительно ниже пористости отливок из других керамиче­ ских материалов пли кварцевой керамики, полученной по другой технологии. Изготовление плотной кварцевой ке­ рамики на основе таких отливок осуществляется при по­ ниженных (1—3%) усадках и температурах, что имеет важное значение при получении крупногабаритных изде­ лии с точными геометрическими размерами.

В главе III описаны свойства кварцевой керамики. Наиболее полные сведения в настоящее время имеются по механическим и теплофизическим свойствам кварце­ вой керамики, довольно широко изученным в работах [45. 47—49, 51, 52, 36, 58, 69, 701.

В главе IV приведены имеющиеся литературные дан­ ные по применению кварцевой керамики.

Кварцевая керамика рассматривается как перспек­ тивный материал для применения в качестве огнеупоров общего и специального назначения [16, 55], для ракетнокосмической [16, 26, 36], ядерной [16, 23, 24] техники и ряда других целей.



УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

а — толщина пластины, радиус поры;

 

 

 

 

&;іпг — коэффициент загустевания;

 

 

 

 

кос — коэффициент осадкообразования;

 

 

 

 

ft« — коэффициент полидисперсности;

 

 

 

 

feep — коэффициент седимеитацнонного расслоения;

фазы

в от­

feyn — коэффициент упаковки порошка или твердой

ливке;

 

 

 

 

кус — коэффициент усадки суспензии при наборе массы;

 

к,|, — коэффициент фильтрации при наборе массы;

после

стаби­

кг — коэффициент понижения вязкости

суспензии

лизации;

 

 

 

 

Яптл — пористость отливки;

 

 

 

 

Пп — истинная пористость;

 

 

 

 

Я,I — кажущаяся пористость;

 

 

 

 

У0о — объемная усадка;

(при сушке

и обжиге);

У0ощ— объемная величина общей усадки

с — теплоемкость;

 

 

дисперси­

С/ — объемное содержание «кинетически связанной»

онной среды;

 

 

 

 

СI. — объемное содержание твердой фазы в системе;

фазы

в систе­

Сѵcrit — критическая объемная концентрация твердой

ме; Сгпп — объемное содержание твердой фазы в пеномассе;

Сетах — предельно возможная объемная концентрация твердой фа­

 

зы в суспензии;

 

 

 

Сю — объемное содержание дисперсионной среды;

 

 

Сюіі— объемное

содержание кинетически свободной дисперсион­

 

ной среды

(принимающей участие в течении);

 

 

d ср — среднеповерхностный диаметр частиц;

 

 

 

rfmax — максимальная по размеру частица в суспензии;

 

 

Е — модуль упругости;

 

 

 

°е — условная вязкость в градусах Энглера;

 

 

F — площадь рабочей поверхности формы;

 

 

 

С — модуль сдвига;

 

теплоотда­

h — толщина набранного слоя массы; коэффициент

 

чи;

 

показатель структури­

п — число оборотов мельницы в минуту;

 

рования неныотоновских суспензий;

 

 

 

«и» — кратность пеномассы;

суспензии

по

объе­

пѵ— относительная степень концентрации

 

му твердой фазы;

 

 

 

п ѵс — критическая относительная степень концентрации;

 

Р — напряжение сдвига; нагрузка; объемная доля

компонента

 

в основном материале;

максимальной

скоро­

Peru — напряжение сдвига, соответствующее

 

сти сдвига дилатантной системы, переходящей в твердооб­

Pk

разное состояние;

 

 

 

— статический (истинный) предел текучести;

 

 

Р^,

— динамический предел текучести;

 

 

 

Ріа— напряжение сдвига, соответствующее минимальной

вязко­

 

сти тиксотропно-дилатантной системы;

 

 

10


Q — масса;

Qo— удельная концентрация твердой фазы в суспензии;

Око» — заданная

(требуемая) удельная концентрация

твердой фа­

зы в суспензии;

 

г — радиус частицы;

 

R — первый критерии теомостойкости;

 

R\ — второй критерий термостойкости;

 

Зуд — удельная поверхность порошка;

 

Т, t — температура;

 

tgö —• тангенс угла диэлектрических потерь;

 

V, V — линейная скорость; объем;

 

Ѵ'б — объем барабана мельницы;

 

Котл — объем отливки; -

 

W — влажность;

адсорбируе­

1І'Л„ — удельная

концентрация дисперсионной среды,

мой формой при литье;

'Котл — влажность отливки, удельная концентрация жидкости в от­ ливке;

W„ — истинная влажность суспензии, определяемая стандартным методом;

и — кажущаяся влажность суспензии, определяемая по ее плотности;

\К у д — удельная

концентрация

дисперсионной

среды в суспензии;

ZKр — показатель

критической

 

высоты формосохраняемости;

коэф­

а — показатель

активной зоны

измельчения

при помоле;

 

фициент теплового расширения;

твердой фазы, не­

AQ— дополнительная

удельная

концентрация

 

обходимая для образования отливки или осадка;

мелю­

Др — мелющая

способность

или

эффективная

плотность

 

щих тел

(разность в плотности мелющих тел и суспензии);

 

нерашюплотность отливки;

 

 

 

 

ДК — расход суспензии в литниковой прибыли при литье;

(при­

Дт} — показатель дилатансии

или дилатантного

упрочнения

 

рост вязкости при десятикратном увеличении напряжения

 

сдвига с 65 до 650 дни-см-2);

 

 

 

е —диэлектрическая проницаемость;

 

 

 

г| — вязкость;

 

 

 

 

вязкость практически неразрушен­

1)о — наибольшая предельная

 

ной структуры;

вязкость

дисперсионной

среды суспензии;

1)исх — вязкость исходной суспензии до стабилизации;

 

1)коп — вязкость стабилизированной суспензии;

 

 

 

і)пл— пластическая вязкость;

 

 

 

 

 

 

i)dm — минимальная вязкость дилатантной системы;

 

т)ш і п

— минимальная вязкость

дисперсной системы;

 

т)(й— минимальная

вязкость

 

тиксотропно-дилатантной системы;

%— теплопроводность;

 

 

 

 

 

 

р — коэффициент Пуассона; рж — плотность дисперсионной среды (жидкости);

Ривс — насыпная масса; Рос — плотность осадка; Ротл — плотность отливки;

роти — относительная плотность; рп — плотность пены;

Pmt — плотность пенокерамики;

11


рпм — плотность пеномассы; рс — плотность суспензии;

рт.ф — плотность твердой фазы; Pm — плотность мелющих тел;

сг— поверхностное натяжение; прочность; сТцаг — предел прочности при изгибе; (Тсж — предел прочности при сжатии;

т — касательные напряжения; продолжительность литья; время; Тп— продолжительность стабилизации суспензии механическим

перемешиванием; у — скорость сдвига, градиент скорости сдвига;

Ymax—'Максимально достижимая скорость сдвига или деформи­ рование дилатантной системы, переходящей в твердообраз­

ное состояние;

 

дилатантного

деформирова­

Уѵ — устанавливающаяся скорость

ния;

 

 

керамической системы твер­

ф — степень объемного заполнения

дой фазой; коэффициент упаковки зернистого каркаса,

коэффициент заполнения формы набранной массой; коэф­

фициент объемной загрузки мельницы при сухом помоле;

Фс— суммарное заполнение

барабана

мельницы

мелющими

те­

лами и суспензией;

барабана

мельницы

мелющими

те­

ф т — коэффициент загрузки

лами;

концентрация

зернистого наполнителя в отливке;

Фз — удельная

со — окружная

скорость; ■степень черноты.