Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




20.11.2017


20.11.2017


20.11.2017


17.11.2017


17.11.2017


16.11.2017


16.11.2017


16.11.2017


14.11.2017


14.11.2017





Яндекс.Метрика
         » » Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

29.03.2016

В технологии высоковольтной активации коронным разрядом отформованных образцов полусухого прессования была применена в качестве воды затворения бидистиллированная вода. Данный тип воды характеризуется низкой электропроводностью и значительно меньшим присутствием примесных ионов.
Состав сырьевой смеси включал песок, стеклопорошок и глину. Отформованные образцы высотой и диаметром 15 мм обрабатывались (активировались) в течение 5, 10, 20, 30, 40 и 60 мин, а затем обжигались при температуре 750 °С. Изготавливались также образцы контрольной (неактивированной) серии на водопроводной и бидистиллированной воде. Напряжение на коронирующем проводнике диаметром 1,7 мм составляло 60 кВ.
На рис. 6.11 приведена зависимость прочности керамических образцов от времени высоковольтной активации.
Прочность контрольных образцов на водопроводной воде -20 МПа, прочность контрольных образцов на бидистиллированной воде - 30 МПа. Значительное превышение прочности керамических образцов на бидистиллированной воде по сравнению с прочностью образцов на водопроводной объясняется свойствами бидистиллированной воды, а именно, как отмечалось выше, отсутствием примесных ионов.
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

Из зависимостей, приведенных на рис. 6.11, наблюдается следующая закономерность: имеют место временные области высоковольтной обработки, в которых прочность образцов достигает максимальных значений независимо от типа применяемой воды затворения сухих компонентов. При использовании водопроводной воды для затворения значения оптимальных времен меньше, чем для бидистиллированной воды. Так, достижение оптимальных значений прочности образцов, приготовленных на бидистиллированной воде, составляет при высоковольтной активации 20 и 40 мин. Для образцов на водопроводной воде это соответственно 10 и 30 мин. Характерные оптимумы значений прочностей керамических образцов (на водопроводной воде) при времени высоковольтной активации 10 и 30 мин и 20, 40 мин активации для образцов на бидистиллированной воде указывают на течение схожих процессов структурообразования для обеих групп образцов.
Для принятых режимов активации проведены рентгенофазовый анализ, микроскопические исследования с помощью растрового микроскопа, а также ртутная порометрия образцов.
На рис. 6.12 и 6.13 приведены зависимости пористости и водопоглощения керамических образцов на бидистиллированной воде от времени высоковольтной активации. Сравнивая полученные закономерности изменения пористости и водопоглощения керамических образцов в зависимости от времени высоковольтной обработки, следует обратить внимание на достаточно хорошую корреляцию данных рис. 6.11 и 6.13.
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

При этом пористость керамических образцов (рис. 6.12), при высоковольтной обработке (20 мин), может быть высокой, водопоглощение низким (рис. 6.13).
Проведенная ртутная порометрия при отличных от выше-принятых режимах показала также изменения объема пор керамических образцов в зависимости от времени электрофизической обработки отформованных образцов, приготовленных на бидистиллированной воде. Результаты приведены на рис. 6.14.
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

Как видно из графика, объем пор керамических образцов практически не меняется до 20 мин активации, и при активации 30 мин происходит снижение пористости керамических образцов. В последнем случае ожидаемого роста прочности керамических образцов не наблюдалось.
Результаты микроскопических исследований представлены ниже на рисунках. Увеличение поверхностей керамических образцов позволяет увидеть различие в структурах образцов, активированных в течение различного времени. На рис. 6.15, 6.16 приведены снимки контрольных (неактивированных) образцов на водопроводной и бидистиллированной воде соответственно. Структура контрольных образцов, изготовленных с использованием бидистиллированной воды, менее пористая, более спекшаяся. Отсутствие примесных ионов в бидистиллированной воде способствует образованию правильно организованных связей в структуре и увеличению прочности образцов (см. рис. 6.11).
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

В результате высоковольтной активации отформованных образцов в течение 5 мин происходят изменения в структуре, которые приводят к снижению прочности до 20,52 МПа, при этом пористость образцов практически снижается.
Пористость образцов, так же как и прочность, возрастает с увеличением времени активации. Это объясняется более активными диффузионными процессами и процессами газообразования, происходящими в образцах при обжиге и способствующими разупрочнению структуры в целом в сравнении с контрольными неактивированными образцами.
Увеличение времени активации до 30 мин снижает пористость и прочность керамических образцов в результате более низкой вязкости расплава и приводит к образованию хрупкой структуры по сравнению с контрольными. При времени 40 и 60 мин высоковольтной активации отформованных образцов имеет место увеличение пористости структуры (рис. 6.17 и 6.18). При этом прочность образцов возрастает при 40 мин активации и снижается при 60 мин, что связано в последнем случае с ростом размеров пор, установленном при микроскопическом исследовании (рис. 6.18) и в результате проведения ртутной порометрии.
Высоковольтная активация керамических образцов полусухого прессования, приготовленных с использованием бидистиллированной воды

Рентгенофазовый анализ исследуемой группы образцов показал наличие двух основных кристаллических фаз: β-кварца и полевого шпата, в частности альбита.
Активированные образцы имеют отличительную особенность от контрольных (неактивированных) образцов - отношение первых двух пиков интенсивностей кварца практически не меняется при высоковольтном воздействии, что указывает на наличие «текстурного» эффекта в кристаллической структуре активированных образцов. Присутствие так называемого «текстурного» эффекта вызвано влиянием поляризационных процессов в поле высоковольтного коронного разряда.