ivdon3@bk.ru
В работе приведены результаты по исследованию влияния гальванического шлама на основные эксплуатационные свойства керамики специального назначения. Основой состава шихты является малопластичная глина, а функциональными добавками в ее составе являются борная кислота и оксид церия. Керамику получают методом полусухого прессования при давлении 15 МПа и максимальной температуре обжига 1050 оС. Установлено, что гальванический шлам при обжиге разлагается на оксиды кальция и тяжелых металлов, диоксид углерода и пары воды. Образующиеся оксиды в ходе жидкофазного спекания входят в состав стекловидной фазы, функционально модифицируя ее характеристики. При содержании гальванического шлама в шихте более 5 мас. % в материале формируется развитая пористая структура, понижающая ее основные эксплуатационные характеристики. Выявлено, что жидкофазное спекание обеспечивает безопасную иммобилизацию тяжелых металлов, если содержание гальванического шлама в шихте не превышает 6 мас. %. Практическое применение состава шихты, включающего гальванический шлам в количестве до 5 мас. %, позволит повысить стойкость керамики к высоким температурам, перепадам температур, кислотам и щелочам. Применение гальванического шлама в данной области будет способствовать решению экологической проблемы его переработки.
Ключевые слова: керамика, термостойкость, химическая стойкость, жидкофазное спекание, гальванический шлам, малопластичная глина, оксид церия, борная кислота
В работе представлены результаты экспериментов по получению композиционного материала с использованием мелкокусковых древесных отходов на основе мягких сортов древесины и отходов изделий из непластифицированного поливинилхлорида. Дополнительным компонентом сырьевой смеси являлся метиленхлорид, в котором растворяли полимерные отходы. Раствор перемешивали с наполнителем, а затем проводили прессование и удаление растворителя при температуре его кипения. Установлено, что повышение степени наполнения исследуемого материала способствует формированию развитой пористой структуры. Выявлено влияние повышения пористости на основные эксплуатационные свойства, в первую очередь теплопроводность и водостойкость. Определено, что степень наполнения, равная 55 мас. %, позволяет получить материал с наиболее эффективным сочетанием значений основных свойств для применения в качестве строительной теплоизоляции. Практическое применение результатов работы дает возможность производить теплоизоляционный материал низкой стоимости за счет совместной утилизации разнородных отходов.
Ключевые слова: полимерный композиционный материал, теплоизоляционный материал, полимерные отходы, древесные отходы, поливинилхлорид, метиленхлорид
В работе представлены результаты исследований по разработке состава сырьевой смеси для получения облицовочного композиционного материала строительного назначения. В состав сырьевой смеси вводились кирпичный бой в качестве наполнителя, отходы изделий из непластифицированного поливинилхлорида в качестве связующего и метиленхлорид для растворения полимерных отходов. Данный состав позволяет проводить перемешивание и прессование без нагревания, что исключает возможность деструкции полимерной составляющей. После прессования проводится термообработка при температуре испарения растворителя. В работе показаны зависимости основных физико-механических характеристик получаемого материала от степени наполнения. Установлено максимальное количество наполнителя, которое позволяет получить материал без недостатка связующего. При недостатке связующего наблюдались снижение прочности и превышение доли открытых пор над закрытыми. По результатам экспериментов выбраны соотношение полимер : растворитель и степень наполнения, позволяющие получить материал с максимальным значением прочностных характеристик. Практическое применение разработанного состава сырьевой смеси позволит комплексно утилизировать маловостребованные и крупнотоннажные полимерные и кирпичные отходы с получением композиционного материала для облицовки зданий и сооружений.
Ключевые слова: полимерный композиционный материал, облицовочный материал, полимерные отходы, кирпичный бой, поливинилхлорид, метиленхлорид
В работе представлены результаты исследований характеристик полимерного покрытия для защиты стальных и бетонных поверхностей на основе низкомолекулярного диметилсилоксанового каучука СКТН-А. Для холодного отверждения связующего и его модификации применялся отвердитель МСН-7-80, дополнительной функциональной добавкой являлся гальванический шлам, прокаленный при 1000 °C и измельченный до размера частиц не более 40 мкм. Установлено, что входящий в состав МСН-7-80 полиметилсилазан повышает прочностные характеристики покрытия, особенно его когезионную прочность, при уменьшении водопоглощения за счет повышения гидрофобности поверхности. В свою очередь, гальванический шлам повышает механическую прочность при ударе. Методом биотестирования по смертности дафний Daphnia magna Straus, подтверждена экологическая безопасность полученного материала. В результате сравнения с близким по составу и назначению защитным покрытием выявлено, что покрытие, полученное в данной работе, превосходит его по прочностным и адгезионным характеристикам. Разработанная полимерная композиция может быть использована для защиты стальных и бетонных поверхностей в строительстве и машиностроении от ударных воздействий и влаги, в т.ч., в экстремальных условиях высоких или низких температур и при контакте с агрессивными средами.
Ключевые слова: полимерная композиция, защитное покрытие, кремнийорганическое связующее, гальванический шлам, полиметилсилазан, холодное отверждение
В работе представлены результаты исследования влияния оксида церия на процесс спекания и основные физико-химические свойства керамики на основе малопластичной глины с добавлением борной кислоты. Разрабатываемую керамику получали полусухим прессованием при максимальной температуре обжига 1050 °C. Совместное введение оксида церия с борной кислотой способствует жидкофазному спеканию, самоглазурованию поверхности керамики и эффективному заполнению пор и пустот в ней стекловидной фазой. При этом оксид церия повышает тугоплавкость и химическую стойкость стекловидной фазы и выравнивает коэффициенты теплового расширения между кристаллическими и аморфными фазами в составе керамики. Установлено количество оксида церия, позволяющее оптимально повысить термостойкость, химическую стойкость и прочность керамики. Практическое применение разработанного состава шихты позволяет применять сырье малой пластичности в производстве качественной керамики для футеровки аппаратов и оборудования, облицовки промышленных зданий и сооружений и др. изделий, испытывающих механические нагрузки при многократном и резком изменении температур, а также при контакте с агрессивными средами.
Ключевые слова: керамика, термостойкость, химическая стойкость, самоглазурование, малопластичная глина, оксид церия, борная кислота
В работе представлены результаты исследования, проведенного для химически и термически стойкой керамики, полученной из малопластичной глины с использованием борной кислоты в роли плавня, оксида циркония и гальванического шлама в качестве функциональных добавок. Исследуемая керамика получена по технологии полусухого прессования при максимальной температуре обжига 1050 оС. Установлены зависимости физико-механических свойств керамики от содержания в шихте оксида циркония и гальванического шлама. Оксид циркония способствует жидкофазному спеканию, уплотнению и повышению прочности, а гальванический шлам проявляет порообразующее действие из-за карбоната кальция и гидроксидов тяжелых металлов в его составе. При этом влияние гальванического шлама на физико-механические свойства ниже, чем у оксида циркония. Установлены количества исследуемых добавок, позволяющие получить высокие значения эксплуатационных свойств и применять полученную керамику в производстве футеровочных и других керамических изделий специального назначения.
Ключевые слова: термостойкая керамика, кислотоупорная керамика, самоглазурование, малопластичная глина, гальванический шлам, оксид циркония, борная кислота
В работе представлены результаты изучения зависимостей физико-механических свойств облицовочной керамики от применения триоксида молибдена. Добавка совместно с борной кислотой вводится в шихту на основе малопластичной глины. Исследуемый керамический материал получали при помощи полусухого прессования при максимальной температуре обжига 1050 оС. Обе применяемые добавки являются плавнями, способствуя жидкофазному спеканию и эффекту самоглазурования поверхности материала. При этом триоксид молибдена также позволяет уменьшить вязкость стекловидной фазы и повысить степень ее кристалличности. Установлено оптимальное количество триоксида молибдена, позволяющее эффективно повысить прочность и морозостойкость керамики. Практическое применение разработанного состава шихты позволит применять сырье низкого качества для получения облицовочной строительной керамики с высокими эксплуатационными характеристиками
Ключевые слова: облицовочная керамика, триоксид молибдена, малопластичная глина, борная кислота, плавень, жидкофазное спекание, самоглазурование
В работе представлены результаты оценки эффективности умягчения воды на опытной установке ионного обмена с использованием одноступенчатой схемы натрий-катионирования при ламинарном режиме работы подачи потока исходной воды. Проведена сравнительная характеристика трех марок ионообменных смол, отработавших в течение двух фильтр-циклов с противоточными относительно направления подачи регенерационного раствора и промывной воды схемами работы. По итогам данной работы натрий-катионитовые смолы марок Purоlite C100E и Токем-150 могут быть рекомендованы для применения в противоточных фильтрах с верхней подачей воды на слой ионита при более высокой требуемой производительности и в противоточных фильтрах с нижней подачей воды под слой ионита снизу при более высоких требованиях по степени умягчения.
Ключевые слова: очистка воды, умягчение воды, жесткость воды, соли жесткости, ионный обмен, натрий-катионитовые смолы, регенерация смолы, противоточная регенерация, ресурс смолы, степень регенерации смолы
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства