ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2025
Просмотров: 3386
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Федеральное агентство по образованию
1 Классификация и общая характеристика дисперсных наполнителей
5.1 Пирогенетический (коллоидальный) аморфный диоксид кремния
5.2 Осажденный (гидратированный) аморфный диоксид кремния и силикагель
5.3 Измельченный кварцит (кварцевая мука)
5.4 Стеклообразный диоксид кремния (плавленый кварц)
10 Сферические наполнители (микросферы)
10.2 Полые сферические наполнители
10.2.1 Неорганические полые микросферы
10.2.2 Свойства органических полых микросфер
10.3 Применение полых микросфер
12 Волластонит (силикат кальция)
15.2 Общие сведения о получении стекол и стеклянных волокон
Влияние состава стекла на его свойства.
15.3 Характеристика стекловолокон
15.4 Поверхностные свойства стеклянных волокон
15.5 Текстильные формы стекловолокнистых наполнителей
16.1 Общая характеристика базальтовых волокон
16.2 Составы и свойства базальтовых волокон
16.3 Текстильные формы базальтоволокнистых наполнителей
17.2 Особенности структуры волокнистых форм углерода
17.3 Типы и свойства углеродных волокнистых наполнителей
18.2 Особенности структуры арамидных волокон
18.3 Свойства арамидных волокнистых наполнителей
Базальты Новотуринского участка образуют расплавы, по вязкости близкие к расплавам из базальтов Берестовецкого месторождения (таблица 16.7, рисунок 16.1). Расплав диабаза Пехтышского участка более вязкий.
Таблица 16.6 - Химический состав базальтов различных месторождений [6].
|
Оксид |
Базальт Берестовецкого месторождения (Украина) |
Базальт Новоту-ринского участка (Средний Урал) |
Диабаз Пехтыш-ского участка (Средний Урал) |
Базальт месторождения «Мяндуха» (Архангельская обл.) |
Базальты Украины |
|
SiO2 |
49,5 |
47,09-47,59 |
48,38 |
51,18 |
35,9-59,8 |
|
TiO2 |
2,7 |
1,08-1,23 |
0,95 |
Н/д |
0,3-5,3 |
|
Al2O3 |
14,49 |
14,48-14,96 |
15,45 |
12,35 |
11,0-19,3 |
|
Fe2O3 |
7,58 |
6,26-6,84 |
5,9 |
3,34 |
0,9-9,4 |
|
FeO |
7,51 |
5,17-6,18 |
5,89 |
9,77 |
0,7-12,9 |
|
CaO |
8,26 |
9,26-11,32 |
10,49 |
9,83 |
1,4-14,5 |
|
MgO |
5,27 |
6,47-7,09 |
3,72 |
7,83 |
1,5-15,5 |
|
MnO |
0,2 |
0,20-0,23 |
0,18 |
0,19 |
Н/д |
|
Na2O |
2,56 |
2,21-2,42 |
4,5 |
1,36 |
1,2-5,1 |
|
K2O |
0,6 |
1,23-2,11 |
1,02 |
0,36 |
0,1-3,3 |
|
P2O5 |
0,44 |
0,20-0,27 |
0,27 |
Н/д |
Н/д |
|
SO3 |
0,05 |
0,01-0,27 |
0,02 |
0,84 |
Н/д |
Таблица 16.7 - Свойства расплавов [6].
|
Расплав основной горной породы |
Месторождение |
Вязкость, Н·с/м2 при температуре, °С |
Температура верхнего предела кристаллизации, °С |
Поверхностное натяжение, дин/см, при температуре, °С |
||||
|
|
|
1400 |
1350 |
1300 |
1250 |
|
1300 |
1350 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Базальт |
Яснова долина, Ровенской области |
7,4 |
11,7 |
18,0 |
34,8 |
1250 |
354 |
352 |
|
|
Хайна Чохрак, Донецкой области |
5,1 |
5,7 |
6,3 |
8,9 |
1215 |
- |
- |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Диабаз |
Исачковское, Полтавской области |
6,7 |
7,4 |
10,6 |
21,3 |
1230 |
352 |
349 |
|
|
Ромны, Сумской области |
8,7 |
10,2 |
12,4 |
20,6 |
1215 |
- |
- |
|
Амфи-болит |
Тальное, Черкасской области |
9,1 |
12,5 |
18,7 |
81,0 |
1250 |
- |
- |
1 - базальт Марнеульского месторождения; 2 – диабаз Пехтышского месторождения;
3 – базадьт Новотуринского участка (проба 1); 4 – базальт Берестовецкого района;
5 – базальт Новотуринского участка (проба 2).
Рисунок 16.1 - Зависимость вязкости расплавов из горных пород от температуры [6].
Процентный состав оксидов, входящих в состав базальта, различен для каждого месторождения и определяет для какого типа волокон предпочтительнее использовать сырье того или иного месторождения. Так, например, базальты Берестовецкого месторождения используются в производстве штапельных супертонких и тонких волокон; Марнеульские базальты для производства непрерывных волокон; базальты, диабазы и амфиболиты Украины используют для производства штапельного супертонкого волокна, диабазовые породы Среднего Урала являются перспективным сырьем для выработки супертонких волокон, а базальтовые – для производства непрерывных волокон.
По кристаллизационной способности, оцениваемой по температуре верхнего предела кристаллизации (Тв.п.к), расплавы из базальтовых и диабазовых пород аналогичны. Тв.п.к их составляет 12600С, а Берестовецкого базальта 1275°С. это дает возможность расширить температурный интервал выработки волокон Ти.в.в. (таблица 16.8).
Таблица 16.8 - Кристаллизационная способность базальтовых пород [6].
|
Порода |
Т и. в. в,°С |
d волокна, мкм |
|
Базальт Новотуринского участка: проба I проба II |
1380-1440 1390 1450 |
6,1-13,8 7,0-14,7 |
|
Диабаз Пехтышского участка |
1390-1450 |
7,4-12,3 |
|
Базальт Берестовецкого месторождения |
1400-1450 |
7,4-12,3 |
|
Базальт Марнеульского месторождения |
1370-1450 |
7,0-11,0 |
Полученные из базальтов различных месторождний волокна были исследованы на устойчивость к воздействию кипящих агрессивных сред (таблицы 16.9, 16.10).
Таблица 16.9 - Устойчивость БВ к воздействию агрессивных сред [6].
|
Среда |
Базальт Новотуринского участка |
Диабаз Пехтышского участка |
Базальт Берестовецкого месторождения |
Базальт Марнеульского месторождения |
|
|
|
Проба I |
Проба II |
|
|
|
|
Диаметр волокна, мкм |
8,8 |
8,7 |
9,3 |
9,2 |
8,4 |
|
Потери массы, мг Устойчивость, % (0,5N) NaOH |
14,4 99,6 |
10,4 99,7 |
11,3 99,6 |
9,8 99,7 |
11,4 99,6 |
|
Потери массы, мг Устойчивость, % (2N) NaOH |
200,6 93,6 |
120,6 96,1 |
274,0 91,7 |
232,2 92,9 |
177,8 94 |
|
Потери массы, мг Устойчивость, % (2N) HCl |
644,1 79,5 |
460,4 85,1 |
1143,6 65,5 |
888,6 71,3 |
531,9 82,2 |
|
Потери массы, мг Устойчивость, мг |
1542 50,9 |
1478,3 52 |
1548,4 53,2 |
921 71 |
1302,9 56,5 |
В таблице 16.11 и на рисунках 16.2-16.5 приведены данные по изменению прочностных характеристик БВ под воздействием агрессивных сред (солевые растворы, кислотные и щелочные среды). Испытаниям были подвергнуты моноволокна, полученные из расплава в газовых печах непрерывным (фильерным) способом (ровинг диаметром 9,5 – 10,5 мкм); фильерным способом с последующим раздувом воздуха при нормальной температуре (волокна диаметром до 13 мкм); из расплава, полученного в индукционных высокочастотных (до 1,76 МГц) электропечах (ТВЧ) с последующим раздувом воздухом при нормальной и повышенной (300 - 400°С) температурах (волокна диаметром 3,8 – 15 мкм).
Таблица 16.10 - Устойчивость БВ к воздействию агрессивных сред [6].
|
|
|
H2O |
(0,5N) NaOH |
(2N) NaOH |
(2N) HCl |
||||
|
Волокно |
Диаметр волокна, мкм |
Потери в массе, мг на 5000 см3 |
Химическая устойчи-вость, % |
Потери в массе, мг на 5000 см3 |
Химическая устойчивость, % |
Потери в массе, мг на 5000 см3 |
Химическая утойчивость, % |
Потери в массе, мг на 5000 см3 |
Химическая утойчи-вость, % |
|
ВРВ из базальта месторождения Янова долина |
11,0 |
14,8 |
99,63 |
65,2 |
98,3 |
287,2 |
92,8 |
921,2 |
76,9 |
|
СТВ из базальта месторождения Янова долина |
1,0 |
12,5 |
96,53 |
16,1 |
95,56 |
151,0 |
48,0 |
221,1 |
39,1 |
|
ВРВ из диабаза Исачковского месторождения |
13,9 |
22,5 |
99,5 |
93,3 |
97,7 |
346,0 |
92,0 |
2618,8 |
23,8 |
|
СТВ из диабаза Исачковского месторождения |
1,8 |
22,15 |
96,1 |
152,4 |
73,0 |
230,2 |
59,1 |
364,8 |
35,0 |
|
ВРВ из амфиболита месторождения Тальное |
8,7 |
29,6 |
99,06 |
169,2 |
94,6 |
526,8 |
83,3 |
1910,8 |
38,8 |
|
ВРВ из базальта месторождения Ромны |
10,4 |
10,0 |
99,7 |
38,0 |
98,9 |
349,0 |
90,7 |
1882,0 |
49,9 |
|
ВРВ из базальта месторождения Хайна-Чохрак |
9,0 |
40,3 |
98,6 |
129,3 |
95,5 |
500,9 |
82,7 |
- |
- |