Рассмотрены процессы получения теплоизоляционных материалов с использованием местных минеральных ресурсов. По технологии керамических или керамохимических связующих на основе глинистого сырья различной огнеупорности и пластичности создана огнеупорная теплоизоляция, состоящая из пористого наполнителя в виде вспученных горных пород (гидрофлогопит, перлит). Методами рентгенофазового и микрозондового анализа исследовали структурные изменения полученных материалов в условиях повышенных температур. Установлено, что плотность образцов на основе гидрофлогопита на глинофосфатном связующем повышается на 30…35 %, по сравнению с образцами на керамическом связующем. В образцах с перлитовым наполнителем введение фосфатного связующего не оказывает существенного влияния на кажущуюся плотность. Показана возможность повышения прочности образцов в 2 раза без увеличения плотности и теплопроводности введением в исходные перлитовые смеси предварительно синтезированного глинофосфатного связующего на красножгущейся глине. Исследование изменений прочностных характеристик перлитокерамических образцов на различных фосфатных связующих в температурном диапазоне 300…950 ?С показало стабильность материала по прочности до 800 ?С, что косвенно характеризует преобразование структуры и его рабочую температуру. На основе композиций «вспученный гидрофлогопит–вторичный самаркандский каолин» и «вспученный перлит–вторичный самаркандский каолин–глинофосфатное связующее на красножгущейся глине» методом полусухого прессования получены теплоизоляционные материалы с улучшенными термомеханическими свойствами для рабочих температур 850…1100 ?С.
Марина Христофоровна Руми – кандидат химических наук, старший научный сотрудник, лаборатория теплоаккумулирующих, теплоизоляционных материалов и гелиотехнологий, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Шахло Камоловна Ирматова – младший научный сотрудник, лаборатория теплоаккумулирующих, теплоизоляционных материалов и гелиотехнологий, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Зулайхо Раимовна Кадырова – доктор химических наук, профессор, зав. лабораторией «Химия и химическая технология силикатов», Институт общей и неорганической химии Академии наук Республики Узбекистан (ИОНХ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Элла Муратовна Уразаева – младший научный сотрудник, лаборатория теплоаккумулирующих, теплоизоляционных материалов и гелиотехнологий, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Шавкат Расулматович Нурматов – кандидат технических наук, зам. директора по науке, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Марс Ахмедович Зуфаров – младший научный сотрудник, лаборатория теплоаккумулирующих, теплоизоляционных материалов и гелиотехнологий, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Эльвира Пулатовна Мансурова – младший научный сотрудник, лаборатория теплоаккумулирующих, теплоизоляционных материалов и гелиотехнологий, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
Жахонгир Косимович Зиёваддинов – младший научный сотрудник, лаборатория теплоаккумулирующих, теплоизоляционных материалов и гелиотехнологий, Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан (ИМ АН РУз), Ташкент, Республика Узбекистан
1. Suvorov S. A., Skurikhin V. V. High-temperature thermal insulation materials based on vermiculite // Refractories and technical ceramics. 2002. No. 12. P. 39 – 44. URL: https://link.springer.com/article/10.1023/A:1023449128786
2. Бархатов В. Н., Добровольский И. П., Капкаев Ю. Ш. Отходы производств и потребления. Челябинск: Изд-во Челяб. гос. ун-та, 2017. 477 с. URL: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_RU_NLR_BIBL_A_011711658/
3. Georgiev A., Yoleva A., Djambazov S., et al. Еffect of expanded vermiculite and expanded perlite as pore forming additives on the physical properties and thermal conductivity of porous clay bricks // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2018. V. 53, Nо. 2. P. 275 – 280. URL: https://journal.uctm.edu/node/j2018-/14_17_76_p_275_280.pdf
4. Sutcu M. Influence of expanded vermiculite on physical properties and thermal conductivity of clay bricks // Ceramics International. 2015. V. 41. Р. 2819 – 2828.URL: https://doi.org/10.1016/J.CERAMINT.2014.10.102
5. Формованные теплоизоляционные изделия из перлита [Электронный ресурс]. URL: https://www.vekha.ru/formovannyeteploizolyacionnye-izd
6. Пат. RU 2365561C1. Масса для изготовления огнеупорных теплоизоляционных материалов и изделий / Айзикович О. М., Василевицкий Я. М., Дерягин В. Б., Сапелкин В. С., Фролов В. П. № 2007145633/03; заявл. 11.12.2007; опубл. 27.08.2009, Бюл. № 24. URL: https://patents.google.com/patent/RU2365561C1/ru
7. Zhan Bing Li, Xiu Wen Wu, Xiao Chao Chen.Effect of fly ash on thermal and mechanical properties of expanded perlite insulation product // Appl. Mech. Mater. 2012. V. 204 – 208. P. 4151 – 4155. URL: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.204-208.4151
8. Li L., Teng W., Zhang J., et al. Effect of surface vitrification on the properties of insulation board of expanded perlite // Key Eng. Mater. 2017. V. 26. P. 586 – 590. URL: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.726.586
9. Maaloufa Y., Mounir S., Khabbazi A., et al. Thermal characterization of materials based on clay and granular: cork or expanded perlite // Energy Procedia. 2015. V. 74. P. 1150 – 1161. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610215015258
10. Апанасевич Н. С., Сокол А. А., Кудлаш А. Н. и др. Термостойкие теплоизолирующие композиционные материалы на основе полых микросфер и твердых фосфатных связующих: разработка и исследование // Журнал Белорусского государственного университета. Химия. 2022. № 2. С. 70 – 82. URL: https://doi.org/10.33581/2520-257X-2022-2-70-82
11. Rumi M. Kh., Urazaeva E. M., Irmatova Sh. K., et al. Sintering characteristics and thermal properties of porous ceramic based on hydrophlogopite and refractory clays // Glass and Ceramics. 2023. V. 80, No. 1–2. P. 45 – 51.URL: http://dx.doi.org/10.1007/s10717-023-00555-z
12. Rumi M. Kh., Urazaeva E. M., Nurmatov Sh. R., et al. Mineralogical aspects of expanded vermiculite ores // Glass and Ceramics. 2023. V. 79, Nо. 9–10. P. 386 – 392. DOI: 10.1007/s10717-023-00518-4
13. Rumi M. Kh., Urazaeva E. M., Nurmatov Sh. R., et al. Study of structural and technological properties of expanded vermiculite during preparation of high-temperature heat insulation // Refractories and Industrial Ceramics. 2022. V. 63(3). Р. 283 – 290. URL: https://doi.org/10.1007/s11148-022-00725-6
14. Rumi M. Kh., Urazaeva E. M., Irmatova Sh. K., et al. Influence of heat treatment on the structure and properties of ceramic heat-insulating composites based on phosphate bound expanded perlite-expanded clay // Open Ceram. 2023. V. 14. Р. 100344. URL: https://doi.org/10.1016/j.oceram.2023.100344
15. Rumi M. Kh., Irmatova Sh. K, Faiziev Sh. A., et al. Production of the aluminosilicate ceramic materials using fly ash from thermal power plants (tpp) // Refractories and Industrial Ceramics. 2020. V. 61, No. 3. Р. 281 – 284. URL: http://dx.doi.org/10.1007/s11148-020-00472-6
16. Mason B. Principles of Geochemistry. New York: John Wiley & Sons Inc, 1966. 329 p. URL: https://openlibrary.org/books/OL18868236M/Principles_of_geochemistry
17. ГОСТ 21521–76. Изделия перлитокерамические теплоизоляционные. М.: Издательство стандартов, 1981.
18. Khlystov A. I., Isaev D. I. Phosphate linking of mineral thin-molted industrial waste // Urban Construction and Architecture. 2019. V. 9(4). P. 85 – 91. DOI: 10.17673/Vestnik.2019.03.11 https://www.researchgate.net/publication/338760154_Phosphate_Linking_of_Mineral_Thin-Molted_Industrial_Waste
19. Arun S. Wagh. Iron phosphate ceramic in chemically bonded phosphate ceramics (second edition), 2016, ELSEVIER, Amsterdam, Netherlands. URL: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/chemically-bonded-phosphate-ceramic
20. Louati S., Baklouti S., Samet B. Geopolymers based on phosphoric acid and illito-kaolinitic clay // Advances in Materials Science and Engineering. V. 2016. Art. 2359759. URL: https://doi.org/10.1155/2016/2359759
21. Абдрахимов В. З., Абдрахимова Е. С. Жаростойкий бетон на основе ортофосфорной кислоты, отходов цветной металлургии и химической промышленности // Construction and Geotechnics. 2021. Т. 12, № 1. С. 72 – 85. DOI: 10.15593/2224-9826/2021.1.06
22. Wagh A., Jeong S., Singh D., et al. Iron-phosphate-based chemically bonded phosphate ceramics for mixed waste stabilization // Proc. Waste Management Annual Meeting, Session 29, Tucson, AZ, March 2 – 6. 1997. URL: https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc681372/
23. Zhou L., Peng T., Sun H., et al. A novel separation method of the valuable components for activated clay production wastewater // Open Chemistry. 2021. V. 19. P. 530 – 540. URL: https://doi.org/10.1515/chem-2021-0052
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.06.pp.058-068
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
