Вермикуліто-силікатний теплоізоляційний матеріал підвищеної міцності

Abstract

Дисертація присвячена розробленню технології теплоізоляційного матеріалу підвищеної міцності для суднобудування. Обґрунтовано вибір компонентів, а саме силікатного в‘яжучого, спученого вермикуліту та затверджувача, встановлено оптимальне їх співвідношення в суміші. Вивчено вплив сипких та волокнистих заповнювачів, гідрофобізаторів, модифікаторів на процеси взаємодії між компонентами та властивості ВСМ. Методами РФА, ІЧС, ДТА, ЕМА показано структурні та фазові перетворення в процесі термообробки суміші з модифікуючими додатками. Розроблено і впроваджено технологічну схему промислового виробництва плит теплоізоляційного матеріалу. Наведено результати промислових випробувань. Диссертация посвящена разработке технологии теплоизоляционного материала повышенной прочности для судостроения. Для получения эффективного теплоизоляционного материала в качестве основных сырьевых материалов выбраны вермикулит, жидкое стекло, кремнефтористый натрий. Методом математического планирования установлено оптимальное соотношение вяжущее : заполнитель : отвердитель в сырьевой смеси. Показано влияние содержания вяжущего на прочность и водопоглощение вермикулито-силикатного материала. Установлено влияние характеристик вяжущего (модуль, плотность) и вермикулита (размер зерен) на прочностные свойства. Показано эффективность использования гидрофобизирующих жидкостей. Установлено, что для повышения прочности ВСМ необходимо модифицирование вяжущего. С этой целью использовали добавки неорганического и органического происхождения. Следует отметить положительную роль полимерных веществ – клеев, в частности ПВА и ПАА. Представлено новое направление повышения эффективности силикатного вяжущего путем создания вяжущей композиции на основе жидкого стекла и тонкомолотой силикат-глыбы. На основании аналитических и экспериментальных исследований построены гипотетические модели формирования макроструктур композиционного вяжущего и вермикулито-силикатного композита на его основе. Показано, что дополнительно повысить прочность и снизить горючесть полученного композита можно за счет просачивания всего материала растворами солей-импрегнантов, в частности сульфата алюминия и хлорида магния, что связано с изменением среды композита, образованием соответственно гелей и аморфизации структуры ВСМ. С использованием методов РФА, ИЧС, ДТА и ЭМА изучены физико-химические процессы, протекающие при получении смеси и ее термообработке, фазовые и структурные преобразования. Представлены технологическая схема производства плит и технико-экономические показатели ВСМ. Dissertation is devoted to the development of technology of heat insulation material of the heightened resistance for shipbuilding. The selection of components is grounded, namely silicate connective, thermally treated vermiculite and hardener. The optimum their correlation in a mixture is determined. The influence of friable and fibred fillers is studied, hydrofobyzater, modificaters on the processes of co-operation between components and the VSM property. By the RFA, IRS, DTA, EMA methods is shown structural and phase transformations in the process of heat treatment of mixture with modifying additions. The technological chart of industrial production of flags of heat insulation material is developed and inculcated. The results of industrial tests are produced.