Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

Таблица 1. Химический состав сырьевых материалов Материал Химический состав*, мас. % SiO 2 AI 2 O 3 Fе 2 Oз СаО MgO К 2 О Na2O Шлак 57.5 23.0 1 0 . 8 1.9 1 . 2 3.6 0.9 Стекло 71.2 2.70 0 . 8 3.4 7.6 0 . 8 13.2 *Оксиды, содержание которых менее 0.2%, не указаны. В связи с этим нами была разработана технология получения пеностекла с частичной заменой исходного стеклобоя на шлаковые отходы ТЭС - пеношлакостекло [1]. Был установлен ряд оптимальных составов, на основе которых могут быть получены материалы и изделия конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного назначения. Использование шлака при этом составляло от 20 до 50 мас. %. Формирование структуры пенолакостекла протекает за счет способности стекла при нагревании образовывать пластичную массу, быстро твердеющую при резком охлаждении. Формирование пористой структуры происходит за счет введения в шихту материалов-порообразователей, разлагающихся при высоких температурах с образованием газов, создающих поры в пластичной стекломассе. Согласно литературным данным [ 1 ], различные виды порообразователей ведут к различным типам пористой структуры, однако данные по совместному использованию различных порообразователей отсутствуют. Кроме того, в составах с высоким содержанием шлака соответственно возросло содержание тугоплавкого оксида алюминия, затрудняющего процессы спекания и вспенивания. В целях устранения его негативного влияния в составы с высоким содержанием шлака (50 мас. %) были дополнительно введены материалы-плавни, повышающие реакционную способность смеси при термической обработке и являющиеся, по сути, вторичными порообразователями. Таким образом, целью исследования явилось изучение влияния вида и количества первичных и вторичных порообразователей на структуру и свойства пеношлакостекла. Производство образцов пеношлакостекла осуществлялось стандартным порошковым способом. Исходные сырьевые материалы - стекло, шлаковые отходы ТЭС, твердые порообразователи - были предварительно высушены при 120 °С. Полученные сухие порошки измельчались до размера частиц менее 420 мкм (сито № 028). Из составленных шихт с дополнительным 2%-м увлажнением были сформованы образцы в виде кубов с длиной грани 20 мм и массой 10 г. Затем образцы загружались в печь для термической обработки согласно рис. 1 . Рис. 1. График синтеза пеношлакостекла: 1 - нагрев; 2 - вспенивание; 3 - резкое охлаждение со стабилизацией структуры; 4 - отжиг По достижении комнатной температуры образцы извлекались из печи и подвергались механической обработке (опиловке) до придания им формы правильного параллелепипеда. Далее у образцов заданной формы была определена масса, после чего на основе полученных данных проводились расчеты объема, средней плотности и коэффициентов вспенивания и поризации. Затем полученные образцы подвергались распиливанию надвое для определения их внутренней структуры. 597