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

Таблица 3. Влияние первичных порообразователей на свойства пеношлакостекла № состава Средний объем образцов, см3 Коэффициент вспенивания (КВ) Средняя плотность образцов, кг/м3 Коэффициент поризации (КП) V850 Ѵк8'5 тл900 V к Ѵк925 КВ850 КВ8'5 КВ900 КВ925 d 850 ик d 875 “к d 900 ик d 925 ик КП850 КП875 КП900 КП925 1 11.3 11.3 11.1 11.0 1.41 1.41 1.39 1.38 798 818 791 838 1.57 1.53 1.58 1.49 2 14.4 14.3 12.3 14.2 1.80 1.78 1.54 1.77 688 657 705 667 1.82 1.90 1.77 1.87 3 43.2 48.4 40.0 34.0 5.40 6.05 5.00 4.25 227 202 226 179 5.52 6.18 5.54 6.98 4 15.7 18.4 18.5 13.9 1.97 2.30 2.31 1.73 612 537 518 533 2.04 2.33 2.41 2.35 5 11.1 11.6 11.3 9.2 1.39 1.45 1.41 1.15 850 843 879 937 1.47 1.48 1.42 1.33 6 17.6 23.0 22.0 17.8 2.21 2.87 2.75 2.22 530 434 417 425 2.36 2.88 2.99 2.94 7 20.2 21.1 18.8 16.1 2.53 2.64 2.35 2.01 482 453 494 506 2.59 2.76 2.53 2.47 Из таблицы 3 и рисунка 2 явно видно, что наилучшим типом порообразователя является глицериновая смесь, позволяющая получить образцы с КВ и КП = 5...7. Наихудшую вспенивающую способность демонстрируют образцы на основе антрацитового порообразователя (КВ, КП ~ 1.4), т.е. практически полное отсутствие порообразования. Для качественного анализа влияния вторичных порообразователей-плавней на структуру и свойства пеношлакостекла с повышенным содержанием шлаковых отходов был выбран ряд материалов-плавней, применяемых в силикатной промышленности [3], которые в количестве 10 мас. % были добавлены в шихту. После этого сформованные из шихты образцы подверглись термической обработке при температурах 850 и 900°С. Результаты представлены в табл.4 и на рис.3. Таблица 4. Качественный анализ влияния плавней на структуру материала Вид материала-плавня Плотность, кг/м3, при температуре синтеза, °С 850 900 K 2 CO 3 989 1094 РЪ304 1442 1485 H 3 BO 3 614 446 ЬІ2С°3 995 929 NaF 596 - и |іі |і іііі.і |іі і|іііі|іі II и 11 |іііі|іііі|іііі|іііі|іііш н in: in |іііі|іііі|іііі|ііііііііі|іііі|іііі|іііі|іііі|іііпні|ііі I I n I ij i| in 3 1 г 3 4 S £ 7 8 9 Ю II И В N IS IS П ІВ 19 Č0 Рис. 3. Внутренняя структура образцов пеношлакостекла с применением вторичных порообразователей Из таблицы 4 и рисунка 3 видно, что наибольшую реакционную способность проявил фторид натрия NaF. Пористость образцов с его применением отличается высокой равномерностью. Чрезмерная активность NaF ведет также к высокой степени деформации образца при термообработке вплоть до расплавления при 900°С, что крайне нежелательно. Вторым по активности материалом является борная кислота H 3 BO 3 . Образцы с ее применением отличаются сравнительно низкой плотностью и стабильностью размеров. Недостатком данного плавня является неравномерная пористость образцов, ведущая к дефектам структуры. Исходя из полученных данных, было проведено дополнительное исследование влияния смеси «NaF+H 3 BO 3 » на реакционную способность пеношлакостекла. Исследование установило, что оптимальное соотношение «NaF:H 3 BO 3 »= 6 : 4 . Данное соотношение характеризуется равномерной пористостью, свойственной NaF, при отсутствии чрезмерной деформации образцов. Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что оптимальным первичным порообразователем для производства пеностекла на основе шлаковых отходов - пеношлакостекла - является 599