Для полнценного использования сайта на нем необходимо авторизоваться.

Отримання поруватих матеріалів на основі оксиду алюмінію 

по Оставить ответ »

Бізін М.С. (науковий керівник: доц. Чишкала В.О.)

Роботи з дослідження поруватих проникливих матеріалів, особливо керамічних, активуються великими потенційними можливостями їхнього застосування для виготовлення каталізаторів, фільтрів, мембран з частковою чи регульованої проникністю, електродів паливних елементів, ізоляційних елементів та інших сферах [1].

Одним з перспективних матеріалів для виготовлення поруватих конструкцій є оксид алюмінію, що характеризується високою міцністю, корозійною стійкістю та тугоплавкістю [2].

Проведено комплекс досліджень, спрямованих на вивчення можливостей отримання зазначених матеріалів. Визначені межі технологічних факторів (склад, гранулометрія, режими відпалу), які є визначальними при формуванні структур з бажаною поруватістю та необхідними механічними властивостями, в першу чергу міцністю.

Синтез поруватих матеріалів на основі оксиду алюмінію з необхідним балансом конструкційних та функціональних покажчиків вимагає детального дослідження закономірностей формування зв’язків в ланцюгу склад – структура – властивості та їхнього варіювання при зміні окремих технологічних факторів. Для реалізації сформульованих завдань необхідно проаналізувати вплив умов обробки на такі характеристики зразків, як розміри структурних елементів, різновид пор, їхня кількість і розподіл за розмірами [3, 4].

В роботі використовували порошки різних виробників зернистістю 50-150 нм:

  • Al-100 (Nanoe, Франція) насипна щільність – 0,64 г/см3;

  • alumina (Китай)насипна щільність – 0,16 г/см3;

Вихідні зразки у вигляді циліндрів формували методом односпрямованого осьового холодного пресування під тиском 0,1 — 1 МПа з початковою щільністю 0,77 — 1,47 г/см3. Після формування зразки відпалювали в повітряної печі з наступними параметрами процесу:

    1. швидкість нагрівання — 10 ºС/хв

    2. температура спікання 1300, 1360 і 1400 ºС без витримки і з витримкою 60 хв.

Застосовувана технологія дозволяє отримати мікроскопічно пористі структури матеріалів з відкритою пористістю 51,5 – 60,5 % і розміром пор 0,4 — 1,0 мкм, при цьому міцність на стискання зростає приблизно від 70 до 130 МПа для заданих температур без витримки. З використанням витримки при заданих температурах міцність зростає приблизно на 40% без суттєвої зміни мікроструктури та поруватості кераміки.

Список літератури

  1. Шабанова Н.А. Химия и технология нанодисперсных систем. – М.: Академкнига, 2006. – 309 с.
  2. Красный Б.Л. Свойства пористой проницаемой керамики на основе монофракционных порошков корунда и нанодисперсного связующего / Б.Л. Красный, В.П. Тарасовский, А.Б. Красный, А.Л. Кутейникова // Стекло и керамика. – 2009. – №6. – С. 18–21.
  3. Григорьев М.В. Фазовый состав, структура и удельная поверхность порошковых систем на основе корунда различной дисперсности / М.В. Григорьев, С.Н. Кульков – Journal of Siberian Federal University/ Engineering & Technologies, — 2009. — № 3. – P. 294 – 300.
  4. Томилина Е. М. Пористая керамика на основе оксида алюминия / Е. М. Томилина, О. В. Пронина, Е. С. Лукин, Г. Г. Каграманов // Стекло и керамика. – 2000. – № 6. – С. 23–24.

 

1 комментарий

Добавить комментарий

Вы должны войти на сайт чтобы оставить комментарий.