Введение к работе
Актуальность темы. В условиях рыночной экономики, при создавшемся дефиците сырьевых материалов, их высокой стоимости одной из важнейших задач является создание экономически выгодных стеклокри-сталлических материалов, устойчивых к термоудару, агрессивным средам, обладающих высокими техническими характеристиками.
В данной работе в качестве объекта исследования использовано невостребованное литийсодержащее сырье, складируемое в больших количествах на территории Ульбинского металлургического завода и загрязняющее землю и воздушный бассейн промышленного региона.
Экономический эффект от использования литийсодержащего сырья при получении на его основе стеклокристаллических материалов с низкими значениями термического расширения состоит в отсутствии затрат на приобретение необходимых сырьевых материалов, транспортных расходов, в случае налаженного производства на месте получения сырья, и за счёт утилизации неиспользуемого сырья.
Учитывая возрастающие потребности Республики в новых термостойких и коррозионностойких материалах, используемых в технике (детали механизмов, узлы конструкций) и в быту (термостойкая посуда), в данной работе поставлена задача их получения.
Сведения, имеющиеся в литературе, относятся к получению и исследованию литииалюмосиликатных стеклокристаллических материалов на основе чистых оксидов.
Цель работы. На основе литийсодержащего сырья УМЗ синтезировать, исследовать, разработать технологию получения стеклокристаллических материалов для использования в технике, промышленности и в быту.
Изучить закономерности фазовых превращений и структурных изменений в процессе кристаллизации комплексом химических и физико-химических методов исследования.
Научная новизна работы. Разработаны новые стеклокристаллические материалы на основе сырья УМЗ, обладающие низкими значениями коэффициента термического расширения, высокой кислотостойкостью и прочностными показателями;
осуществлено прогнозирование некоторых свойств расплавов и стекол (вязкости, кристаллизационной способности) по химическому составу и температуре ликвидуса, позволившее сократить число трудоемких экспериментов, оптимизировать параметры и режимы процесса кристаллизации;
изучены структурные и фазовые превращения в процессе термообработки' промышленных стекол. Установлено образование р-эвкриптитового твёрдого раствора (при 760 С), а при 920 С, наряду с ним - р-сподуменового твердого раствора.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы в производстве коррозионностоиких и термостойких изделий при незначительном перепрофилировании одного из цехов УМЗ на выпуск указанных изделий.
Образцы стеклокристаллических материалов прошли апробацию в укрупненно-лабораторных условиях, полученные показатели свойств удовлетворяют требованиям ГОСТа.
Апробация работы. Материалы работы докладывались на республиканской конференции молодых ученых по проблемам катализа, посвященной 50-летию АН РК, 22-24 мая 1996 года, Институт органического катализа и электрохимии имени Д. В. Сокольского.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- принципиальная возможность использования литийсодержащего
сырья при синтезе стеклокристаллических материалов с низким коэффици
ентом термического расширения и высокой кислотостойкостью;
целенаправленный синтез материалов с заданными свойствами с использованием метода прогнозирования свойств по химическому составу и температуре ликвидуса;
исследование процесса кристаллизации промышленных стекол комплексом методов;
влияние примесных компонентов и нуклеатора кристаллизации на структуру и фазовый состав продуктов кристаллизации.
Публикации. По результатам работы опубликовано 8 статей, и подана заявка на предлагаемый патент.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, общих выводов и списка цитируемой литературы. В приложении дам акт проведения укрупненно-лабораторных испытаний.
