ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ШУЛЬГА Татьяна Николаевна
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ
ТЕРМОСТОЙКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА ОСНОВЕ ТВЕРДЫХ СИЛИКАТНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Магистерская диссертация 70 с., 28 рис., 8 табл., 77 ист. лит.
ТЕРМОСТОЙКИЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ТВЕРДЫЕ
СИЛИКАТНЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ, ОКСИД АЛЮМИНИЯ, МУЛЛИТ,
ВОЛЛАСТОНИТ,
СИЛИЦИД
ЦИРКОНИЯ,
БОР
АМОРФНЫЙ,
ТЕРМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ОБРАБОТКА СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЕМ
Получены и исследованы термостойкие композиционные материалы на
основе твердых силикатных связующих, представляющих собой
гидратированные порошкообразные силикаты натрия и калия. Подобрано
оптимальное соотношение компонентов (связующее – наполнитель – вода)
для изготовления термостойких композитов. В качестве наполнителей
использованы оксиды Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO, Fe2O3. Показано, что наиболее
эффективным наполнителем является Al2O3. Экспериментально установлено,
что прочность на сжатие композитов на основе натриевого твердого
силикатного связующего в 2 раза превышает прочность на сжатие
материалов на основе калиевого твердого силикатного связующего.
Исследованы термические и фазовые превращения композитов в
интервале температур 20–1000 °С. Определены прочностные характеристики
термообработанных материалов. Показано, что термообрабока полученных
композитов до 1000 °С приводит к последовательному увеличению
прочности на сжатие в 3 раза и достигает значений, превышающих 150 МПа.
Получены и исследованы термостойкие материалы с добавкой муллита
и волластонита. Экспериментально установлено, что введение муллита и
волластонита позволяют получать композиты с высокими значениями
прочности на сжатие при невысоких температурах спекания образцов.
Изготовлены термостойкие композиционные материалы на основе
натриевого твердого силикатного связующего, модифицированные
силицидом циркония. Исследованы термическая устойчивость, прочностные
характеристики (прочность на сжатие) и фазовые превращения полученных
композитов при температурах обработки до 1000 °С. Показано, что
термообработка
термостойких
композиционных
материалов,
модифицированных силицидом циркония, приводит к увеличению прочности
композитов на 50 % после их обработки выше 600 °С.
С целью получения термостойких нейтронопоглощающих материалов
проведено модифицирование силикатных композитов аморфным бором.
Получены высокоэффективные нейтронопоглощающие композиционные
материалы с высоким содержанием бора (более 60 масс. %) и температурами
эксплуатации до 1000 °С.
Изучено
влияние
СВЧ-обработки
на
физико-химические
характеристики полученных материалов. Установлено, что данный вид
обработки позволяет получать термостойкиематериалы, обладающие
необходимыми прочностными свойствами при значительном сокращении
энергозатрат и времени обработки образцов композиционныхматериалов.
ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER ARBEITEN
Die Magisterarbeit 70 S., 28 Bilder, 8 Tabellen, 77 Literaturquellen
STICHWORTE: THERMOSTABILE KOMPOSITWERKSTOFFE, FESTE
SILIKATBINDEMITTEL, ALUMINIUMOXID, MULLIT, WOLLASTONIT,
ZIRKONIUM-SILICIDE, AMORPHES BOR, THERMISCHEÜBERGANG, DIE
MIKROWELLENBEHANDLUNG
EswurdethermostabileKompositwerkstoffe
auf
Basis
von
festenSilikatbindemittelhergestellt
und
untersucht.
AlsfesteSilikatbindemittelwurden die hydratisiertenPulver von Natrium- und
Kaliumsilikatenverwendet. Eswurde das optimaleVerhältnis der Komponenten
(Bindemittel
Füllstoff
Wasser)
für
die
Herstellung
von
thermostabilenKompositengefunden.AlsFüllstoffewurden Oxide Al2O3, TiO2,
ZrO2, MgO, Fe2O3verwendet. Eswurdegezeigt, dass der effektivsteFüllstoff
Al2O3ist. Eswurdefestgestellt, dass die Druckfestigkeit der Kompositen auf Basis
des festenNatriumsilikatbindemittel 2-mal höherist, als die Druckfestigkeit der
Materialien auf Basis von festenKaliumsilikatbindemittel.
Eswurde
die
Thermischenund
Phasenübergänge
von
KompositenimTemperaturbereich
von
20
bis1000°Cerforscht.EswurdeFestigkeitseigenschaften
der
thermostabilenMaterialienfestgestellt.Eswurdegezeigt, dass die Wärmebehandlung
der
erhaltenenKompositenbis1000°CzueinemkonsequentenErhöhung
der
Druckfestigkeit in 3 mal führt und Werte von über 150 MPa erreicht.
EswurdethermostabileStoffeunterZusatz
von
Mullit
und
Wollastonithergestellt und untersucht. Eswurdeexperimentellfestgestellt, dass der
Zusatz
von
Mullit
und
WollastonitKompositenmithoherDruckfestigkeitbeiniedrigerTemperaturSinterprob
enerhaltenlassengefunden.
EswurdethermostabileKompositwerkstoffe, modifizierteZirkonium-Silicid,
auf
Basis
von
festenNatriumsilikatbindemittelhergestellt.
EswurdethermischeStabilität, Festigkeitseigenschaften (Druckfestigkeit) und
Phasenübergänge der KompositebeiWärmebehandlungbiszu 1000 ° C erforscht.
Eswurdegezeigt, dass die Wärmebehandlung der Kompositwerkstoffen,
modifizierteZirkonium-Silicid, zuErhöhung der Festigkeit von Kompositen um
50% nach der Behandlungüber 600 ° C erreicht.
MitdemZiel
der
HerstellungthermostabileneutronenabsorbierendeStoffewurde die Modifikation von
silikatenKompositenamorphemBorgeführt.
EswurdehocheffektiveneutronenabsorbierendeKompositwerkstoffemithoherEnthalt
ung von Bor (mehrals 60 Gew. %) und Betriebstemperaturebiszu 1000 ° C.
Eswurde die Wirkung der Mikrowellenbehandlung auf die chemischphysikalischenEigenschaften der Materialienuntersucht. Eswurdegefunden, dass
die
Mikrowellenbehandlungerlaubt,
die
thermostabilen,
mit
den
erforderlichenFestigkeitseigenschaftenKompositwerkstoffebeierheblichreduzierten
Energieverbrauch und die Zeit der Probenbearbeitungzuerhalten.

Download Report