The effect of thermal plasma energy on the morphology and phase composition of agglomerated refractory oxide powders has been studied. It has been established that during the processing of an agglomerated powder based on the ash residue of a state district power station in a thermal plasma flow with different thermophysical characteristics of the carrier medium, three types of morphological features of the particles are formed: a dense particle with separate gas inclusions in the surface layer; hollow spherical particle; vitrified agglomerated particle with solid-phase inclusions. Agglomerated polycrystalline powders after processing according to XRD data are amorphous. The X-ray diffraction patterns of particles processed in the turbulent regime of plasma jet outflow show a small Bragg peak of ?-quartz. This means that the grains do not reach the molten state in the center of the agglomerate.
Valentin V. Shekhovtsov – Ph.D., associate professor, Department of Applied Mechanics and Materials Science, Tomsk State University of Architecture and Building (TSUAB), Tomsk, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..
1. Исмагилов З. Р., Шикина Н. В., Журавлева Н. В. и др. Исследование алюмосиликатных микросфер из золы-уноса электростанций, использующих угли Кузбасса // Химия твердого топлива. 2015. № 4. C. 49 – 57.
2. Бессмертный В. С., Крохин В. П., Ляшко А. А. и др. Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления // Стекло и керамика. 2001. Т. 74, № 8. С. 6–7.[Bessmertnyi V. S., Krokhin V. P., Lyashko A. A., et al. Production of glass microspheres using the plasma-spraying method // Glass Ceram. 2001. V. 58, No. 7-8. P. 268 – 269.]
3. Menghao Li, Deren Wang, Jianchao Xue, Ruixia Jia. Direct preparation of Y3Al5O12 hollow microspheres using cathode plasmaelectrolytic deposition // Ceramics International. 2019. V. 45, No. 18. P. 24919 – 24922.
4. Жуков А. С., Архипов В. А., Бондарчук С. С., Гольдин В. Д. Оценка морфологии частиц при плазмо-химическом синтезе керамических порошков // Химическая физика. 2013. Т. 32, № 12. С. 52 – 58.
5. Qiu J., Camargo P. H. C., Jeong U., Xia Y. Synthesis, Transformation, and Utilization of Monodispersed Colloidal Spheres // Accounts of Chemical Research. 2019. V. 52, No. 12. P. 3475 – 3487.
6. Fomenko E. V., Rogovenkoa E. S., Solovyova L. A., Anshits A. G. Gas permeation properties of hollow glass-crystalline microspheres // RSC Adv. 2014. V. 4. P. 9997 – 10000.
7. Kolesnikov Е., Karunakaran G., Godymchuk A., et al. Investigation of discharged aerosol nanoparticles during chemical precipitation and spray pyrolysis for developing safety measures in the nano research laboratory // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2017. V. 139. P. 116 – 123.
8. Wang M., Pan N. Predictions of effective physical properties of complex multiphase materials // Materials Science and Engineering R. 2008. V. 63. P. 1 – 30.
9. Власов В. А., Шеховцов В. В., Волокитин О. Г. и др. Физические процессы, происходящие при образовании полых сферических частиц SiO2 в потоке термической плазмы // Известия высших учебных заведений. Физика. 2018. Т. 61, № 4(724). С. 92 – 98.
10. Пат. 2664287 РФ. Устройство для получения микросфер и микрошариков из оксидных материалов / В. В. Шеховцов, Г. Г. Волокитин, Н. К. Скрипникова и др.; заявитель и патетообладатель Томск. гос. архит.-строит. ун-т. № 2017114900; заявл. 14.09.2016; опубл. 16.08.2018, Бюл. № 23.
11. Гуляев И. П., Кузьмин В. И., Голубев М. П. и др. Визуализация газодинамической структуры плазменных потоков напылительного плазмотрона «ПНК-50» теневым методом // Вестник Югорского государственного университета. 2018. № 4(51). С. 61 – 68.
12. Бороненко М. П., Гуляев И. П., Серегин А. Е. Модель движения и нагрева частиц в плазменной струе // Вестник Югорского государственного университета. 2012. Т. 25, № 2. С. 7 – 15.
13. Физические величины: справочник / под. ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
14. Солоненко О. П. Критериальные условия формирования полых микросфер при плазменной обработке агломерированных частиц // Теплофизика и аэромеханика. 2014. Т. 21, № 6. С. 767 – 778.
15. Шеховцов В. В., Волокитин О. Г., Отмахов В. И. и др. Исследование полых микросфер, полученных на основе золошлаковых отходов ТЭС Кемеровской области в потоке термической плазмы // Стекло и керамика. 2018. № 1. С. 36 – 39.[Shekhovtsov V. V., Volokitin O. G., Otmakhov V. I., et al. Investigation of hollow microspheres obtained in thermal plasma jet using ash-slag wastes from CHP in Kemerovo oblast // Glass Ceram. 2018. V. 75, No. 1-2. P. 32 – 35.]
16. Волокитин О. Г., Шеховцов В. В. Перспективы использования низкотемпературной плазмы в строительстве и архитектуре // Физика и химия стекла. 2018. Т. 44, № 3. С. 324 – 327.
The article can be purchased
electronic!
PDF format
500 руб
DOI: 10.14489/glc.2022.07.pp.051-057
Article type:
Research Article
Make a request
