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

Исходя из литературных данных [2], для исследований были выбраны следующие виды порообразователей: антрацит, мел, глицерин. При этом в чистом виде глицерин испаряется практически сразу после загрузки образца в печь с образованием стекловидного спека. Поэтому в состав порообразующей смеси на основе глицерина вводилось натриевое жидкое стекло, образующее при температурах 700-900°С эвтектики, позволяющие стабилизировать структуру материала. Смесь «глицерин:жидкое стекло=1:1», в дальнейшем называемая глицериновой смесью, и была использована в качестве порообразователя. Для проведения качественного анализа были разработаны одинарные, двойные и тройные смеси при равных соотношениях порообразователей в каждой смеси. В табл.2 представлены все разработанные варианты порообразующих смесей. Таблица 2. Составы смесей порообразователей Порообразователь Количество порообразователя, %, в порообразующей смеси образца, № 1 2 3 4 5 6 7 Антрацит 1 0 0 - - 33 50 50 - Мел - 1 0 0 - 33 50 - 50 Глицериновая смесь - - 1 0 0 33 - 50 50 Далее по пять образцов каждого из разработанных составов были подвергнуты термической обработке согласно температурно-временным режимам (рис.1) при температурах вспенивания 850, 875, 900, 925°С. Внутренняя структура полученных образцов приведена на рис.2. Рис. 2. Внутренняя структура образцов пеношлакостекла с применением первичных порообразователей Различные виды порообразователей ведут к образованию различных типов пористости. Вследствие этого установить качественные и количественные характеристики пористости разрабатываемых материалов на основе смесей различных порообразователей невозможно. Этим фактором затрудняется также определение реакционной способности, т.е. количества непрореагировавших и качества прореагировавших участков образца методом кипячения. Поэтому оценка влияния вида и количества первичных порообразователей на структуру и свойства пеношлакостекла осуществлялась при помощи коэффициента вспенивания (КВ) - параметра, показывающего, во сколько раз увеличился объем образца после термической обработки, - и коэффициента поризации (КП), показывающего, во сколько раз уменьшилась плотность образца после термической обработки за счет реакций порообразования и рассчитываемого по формулам (1) и (2) соответственно. Результаты определений приведены в табл.3 и на рис.2. Каждая записанная величина является средним арифметическим результатов измерений пяти образцов. Коэффициент вспенивания КВТ= ѴкТ/ V ( 1 ) Коэффициент поризации КПТ= d / dKT , ( 2 ) где Ѵкт - конечный объем образца после термической обработки при температуре вспенивания Т, см3; Ѵн - начальный объем образца до термической обработки, 8 см3, йн - начальная плотность образца до термической обработки, йн = тн / Ѵн = 10 10 -3 / 8 10 -6 = 1250 кг/м3; d / - конечная плотность образца после термической обработки при температуре вспенивания Т, кг/м3. 598