Влияние «табулярного» глинозема на свойства корундовых материалов

Министерство  образования Российской Федерации 

Российский  химико – технологический университет

им. Д. И. Менделеева 
 

Кафедра химической технологии

керамики  и огнеупоров 
 
 
 
 

ОТЧЕТ 

о научно – исследовательской курсовой работе

на тему:

«Влияние  «табулярного» глинозема на свойства

  корундовых материалов» 
 
 
 
 
 

Студентка гр. С – 45

 Коцур  Е. А. 

Научный руководитель

Мосин Ю. М. 

Москва, 2010

 

Содержание

1. Введение ________________________________________________________      3
2. Методическая часть________________________________________________      4
1. Используемые материалы___________________________________________     4
2. Применяемые методики_____________________________________________   4-5
3. Экспериментальная часть___________________________________________     6

    3.1. Зерновой состав___________________________________________________ 6-10

    3.2 Насыпная плотность________________________________________________11-14

    4. Выводы___________________________________________________________   15

    5. Список литературы_________________________________________________    16 
 

 

     1. Введение

    В основном керамика зернистого строения изготавливается из электроплавленного корунда. За границей в данное время  такую керамику получают из «табулярного» глинозема, который в отечественной практике не применяется.

    Крупнокристаллический корундовый шамот в виде гранул, обожженный при температуре около 1950⁰С, носит название «табулярный» (пластинчатый) глинозем, так как кристаллы корунда имеют пластинчатую форму. Получают его при кратковременном обжиге (общая продолжительность 8ч, выдержка 3ч) корундового брикета при 1900⁰С и размер кристаллов получается равным 50 – 150 мкм

    Электроплавленный корунд поступает на производство уже  узкофракционируемым либо определенного зернового состава, а у «табулярного» глинозема, как показано выше размер кристаллов различный.

    Целью данной научно – исследовательской  работы является оценка зернового состава  «табулярного» глинозема и максимальной плотности для подбора состава с максимальной упаковкой.

 

     2. Методическая часть

2.1 Используемые материалы

    В данной научно исследовательской работе используются вибромолотый корунд марки ГК, измельченный в промышленной мельнице, плавленый корунд с размером частиц 0 -0,5 мм и табулярный глинозем марки Т60 трех фракций немецкой фирмы Almatis.

    Петрографический  анализ:

    Фракции 0 – 0,045 мм: по зерновому составу - равномерный порошок, при этом частицы 2 – 45 мкм представляют отдельные зерна спеченного Al₂O₃. Зерна пористые, преимущественно пористость закрытая, поры округлой формы с размером 2 – 4 мкм, количество внутрикристаллических пор – 5%. Фракция состоит из стабильной α – формы (корунд) с примесями в виде щелочей – 0,5 – 0,6%  и SiO₂ – 0,8 – 0,9%.

    Крупные фракции 0,5 – 1 и 1 – 3  мм представлены поликристаллическими спеками, образующими крупные кристаллы с размером 40 – 60 мкм, а остальные мелкокристаллические с размером корунда 6 – 8 мкм. Крупнокристаллические спеки содержат внутрикристаллическую и преобладающую межкристаллическую пористость. Химический состав сохраняется - TiO₂  и Fe₂O₃ нет, а присутствую щелочи и SiO₂, которые связаны в алюмосиликаты. 

2.2 Применяемые методики

    Методика  проведения ситового анализа:

    Сущность  метода заключается в нахождении количества материала, задерживаемого сеткой с отверстиями в свету  определенного размера.

    Для получения зернового состава  «табулярный» корунд трех фракций (0 – 0,045мм, 0,5 – 1мм, 1 – 3мм) рассеивают на ситах. Навеску массой 100 грамм пропускали через набор сит, закрытых снизу сплошным поддоном и расположенных одно под другим в порядке уменьшения размеров отверстий. Порошок помещали на верхнее сито и встряхивали при помощи механических сит. По окончании рассева остатки на отдельных ситах, в том числе и самой мелкой фракции, собранной на поддоне, взвешивали с точностью до 0,01 г. на технических весах и рассчитывали зерновой состав в процентах.

    Методика  определения насыпной плотности и плотности после виброуплотнения для систем:

    электроплавленный корунд – глинозем,

    глинозем  – «табулярный» глинозем фракции 0 – 0,045 мм,

         глинозем – «табулярный» глинозем фракции 0,5 – 1 мм,

    глинозем  – «табулярный» глинозем фракции 1 – 3 мм

    Определение насыпной плотности в стандартном неуплотненном состоянии. Для испытания применяли мерный цилиндрический сосуд вместимостью 100 мл. Рассчитывали для различного процентного содержания массы порошков, чтобы суммарно получить навеску 100 г. Пробы  массой 100 г. без какой – либо предварительной подготовки насыпали в мерный сосуд. Смотрели объем, занимаемый этой навеской. Затем ставили мерный сосуд на вибростол и уплотняли в течение 1,5 минут и также, смотрели объем, занимаемый порошком.

    Расчет  плотности в свободной засыпке  и после виброуплотнения проводили  по формуле:

    ρ = V/m, где

    m – масса навески

    V – объем, занимаемый порошком

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

3. Экспериментальная часть

     3.1 Зерновой состав:

           Исходные данные:

 

Для фракции 1-3 мм:

 

 

 
 
 
 

Для фракции 0,5 – 1 мм:

 

 

 
 
 
 

Для фракции 0 – 0,045 мм:

 

 
 
 
 
 
 

    Анализ  полученных данных.

    По  результатам ситового анализа распределение ТГ 0 – 0,045 мм близко к классическому и максимальное содержание частиц приходится на размер 710 мкм. Основная доля частиц (80%) имеет размер < 350 мкм, а в точке с содержание 50% частицы имеют размер 170 мкм. Для фракции ТГ 0,5 – 1 мм основная доля частиц (70%) крупнее 700 мкм, а в точке 50%  частицы имеют размер 900 мкм. Для фракции ТГ 1- 3 мм 20% частиц имеют размер 2,7 – 2,8 мм, а в точке 50% ~2 мм. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 Насыпная плотность

    Исходные  данные: