1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 6, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 6, стр. 682-688

Пористые материалы с жесткой системой микрофильтрационных транспортных пор, полученные спеканием базальтовых волокон, с добавками CuS и ZrO2

С. М. Азаров 1, *, Е. Е. Петюшик 2, Е. М. Шишонок 1, С. В. Злоцкий 3, А. А. Дробыш 1, А. В. Дрозд 2

1 Белорусский национальный технический университет
220013 Минск, пр. Независимости, 65, Беларусь

2 Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии
220005 Минск, ул. Платонова, 41, Беларусь

3 Белорусский государственный университет
220030 Минск, пр. Независимости, 4, Беларусь

* E-mail: azarov@bntu.by

Поступила в редакцию 14.12.2022
После доработки 05.04.2023
Принята к публикации 03.05.2023

Аннотация

Получены пористые керамические материалы из рубленого базальтового волокна БС16-6-76 с добавками CuS и ZrO2 путем гранулирования, прессования и последующего спекания на воздухе. Дифрактометрические исследования с использованием программного обеспечения позволили реализовать профильный анализ, провести и оценить качественный и относительный количественный фазовый состав полученных материалов. Определена последовательность фазовых превращений в базальтовых волокнах. Подтверждено, что кристаллизация в волокнах при охлаждении после спекания начинается с образования зародышей алюмосиликатного шпинелида, которые действуют как центры кристаллизации и являются частью структуры ортоклаза. Последней в иерархии фаз является низкомолекулярная железосодержащая фаза – гематит [α-Fe2O3], внедренный в каркасный силикат изоморфного ряда. Показано, что поверхность базальтового волокна в спеченном пористом материале с добавками сульфида меди и оксида циркония содержит включения кристаллической фазы размерами ~500 нм.

Ключевые слова: базальт, волокно, оксиды железа, алюмосиликаты, структура, фазовый состав

Список литературы

  1. Азаров С.М. Условия формирования композиционных пористых материалов повышенной прочности на основе алюмосиликатных порошков и базальтовых волокон. Сообщение 1 // Порошковая металлургия: респ. межведомств. сб. науч. трудов. Минск: Беларус. навука, 2018. Вып. 41. С. 90−94.

  2. Петюшик Е.Е., Азаров С.М., Дробыш А.А., Маркова Л.В., Гамзелева Т.В. Структура и свойства пористых композиционных материалов на основе порошков алюмосиликатов и базальтового волокна // Порошковая металлургия: респ. межведомств. сб. науч. трудов. Минск: Беларус. навука, 2018. Вып. 41. С. 147−152.

  3. Petyushik E., Azarau S., Azarava T., Besarab S., Drobysh A., Sauka J. Investigation of the Structure and Properties of Ceramic Materials with a Rigid System of Microfiltration Transport Pores Based on Basalt Fibers // J. Metastable Nanocryst. Mater. 2022. V. 34. P. 13–18.

  4. Вусихис А.С., Сергеева С.В., Гуляева Р.И., Рябов В.В., Ченцов В.П. Структурно-чувствительные свойства расплавов и термические свойства стекол системы B2O3–CaO–Al2O3–PbO // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 1. С. 102–109. https://doi.org/10.31857/S0002337X22010146

  5. Хисамов Р.С. Высокоэффективные технологии освоения нефтяных месторождений. М.: Недра, 2004. 638 с.

  6. Томина Н.Н., Пимерзин А.А., Моисеев И.К. Сульфидные катализаторы гидроочистки нефтяных фракций // Росс. хим. журн. 2008. Т. LII. № 4. С. 41–52.

  7. Каюкова Г.П., Феоктистов Д.А., Вахин А.В., Косачев И.П., Романов Г.В., Михайлова А.Н., Хисамов Р.С. Преобразования тяжелой нефти в углекислотной среде с использованием природного катализатора – дисульфида железа // Нефтяное хозяйство. 2017. № 4. С. 100–102. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-4-100-102

  8. Шишонок Е.М., Стидс Дж., Пыск А.В., Мосунов Е.И., Абдуллаев О.Р., Якунин А.С., Жигунов Д.М. Структурные исследования микропорошков кубического нитрида бора, активированного редкоземельными элементами // Порошковая металлургия. 2011. № 11/12. С. 95–114.

  9. Абросимова Г.Е., Аронин А.С., Холстинина Н.Н. Об определении доли кристаллической фазы в аморфно-кристаллических сплавах // Физика твердого тела. 2010. Т. 52. Вып. 3. С. 417–423.

  10. Ковалев Д.Ю. Динамическая рентгенография материалообразующих процессов горения: Дис. … докт. физ.-мат. наук. Черноголовка. 2021. 249 с. [Электронный ресурс]. − Режим доступа: https://www.dissercat. com/content/dinamicheskaya-rentgenografiya-materialoobrazuyushchikh-protsessov-goreniya. − Дата доступа: 15.03.2023

  11. Абызов А.М. Рентгенодифракционный анализ поликристаллических веществ. СПб: СПбГТИ (ТУ), 2008. 95 с.

  12. Энциклопедия неорганических материалов. Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии, 1977. Т. 1. 840 с.

  13. Стрелов К.К. Структура и свойства огнеупоров. М.: Металлургия, 1982. 208 с.

  14. Karamanov A., Pelino M. Crystallization Phenomena in Iron-Rich Glasses // J. Non-Cryst. Solids. 2001. V. 281. P. 139–151. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(00)00436-1

  15. Джигирис Д.Д., Махова М.Ф. Основы производства базальтовых изделий. М.: Теплоэнергетика, 2002. 412 с.

  16. Кручинин Ю.Д., Белоусов Ю.Л. Образование шпинелидов в пироксеновых стеклах, содержащих окислы железа // Физика и химия стекла. 1976. Т. 2. Вып. 3. С. 242–245.

  17. Манылов М.С., Гутников С.И., Липатов Я.В., Похолок К.В., Филимонов Д.С., Лазоряк Б.И. Кристаллизация базальтовых непрерывных волокон в окислительной атмосфере // Физика и химия стекла. 2012. Т. 38. № 4. С. 565–573.

  18. Gutnikov S.I., Manylov M.S., Lipatov Ya.V., Lazoryak B.I. Pokholok K.V. Effect of the Reduction Treatment on the Basalt Continuous Fiber Crystallization Properties // J. Non-Cryst. Solids. 2013. V. 368. P. 45–50. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2013.03.007

  19. Augis J.A., Bennett J.E. Calculation of the Avrami Parameters for Heterogeneous Solid State Reactions Using a Modification of the Kissinger Method // J. Thermal. Anal. 1978. V. 13. P. 283–292. https://doi.org/10.1007/bf01912301

  20. Karamanov A., Pisciella P., Pelino M. The Crystallisation Kinetics of Iron-Rich Glass in Different Atmospheres // J. Eur. Ceram. Soc. 2000. V. 20. P. 2233–2237. https://doi.org/10.1016/S0955-2219(00)00077-7

  21. Пух В.П., Байкова Л.Г., Киреенко М.Ф., Тихонова Л.В., Казанникова Т.П., Синани А.Б. Атомная структура и прочность неорганических стекол // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. Вып. 5. С. 850–855.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал