Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

По полученным результатам изучения спекаемости пирофиллит-каолинитового сырья можно сделать вывод, что наиболее активно порода спекается в интервале температур 1400-1500 °С. Температура спекания исследуемой пробы находится в интервале температур 1500-1600 °С, что соответствует образованию наибольшего количества жидкой фазы, при более высоких температурах образец вспучивается и деформируется. Проведенные исследования позволили классифицировать пирофиллит-каолинитовые породы в соответствие с требованиями ГОСТ 916-5 как сырье высокотемпературного спекания (температура спекания составляет более 1300 °С) и среднеспекающееся (водопоглощение находится в интервале значений 2-5 %), что делает предпосылки для их использования в качестве компонентов керамических и огнеупорных масс. С целью изучения возможности применения пирофиллит-каолинитового сырья разработаны составы сырьевых композиций. Содержание сырьевых компонентов варьировалось в следующих пределах: каолин от 11 до 19 %; кварцевый песок от 17 до 23%; пирофиллит-каолинитовая порода от 12 до 18%. Постоянными компонентами в составах были глина Штефан-Шмидт 12%, полевой шпат 20%, глина Гранитик-Веско 12%, бой изделий 6%. Значения водопоглощения образцов санитарных керамических изделий, обожженных при температуре 1200°С, составляют 8,8-11,0 %, закономерно возрастая с повышением температуры (1220°С) до 5,8-8,2 %. Показатели открытой пористости образцов находятся в следующих пределах: для изделий, обожженных при 1200°С их значения составляют 18,2-23,7%, при температуре обжига 1220°С значения снижаются до 11,1-17,1%.Значения водопоглощения образцов незначительно возрастают с увеличение содержания пирофиллит- каолинитовой породы, введенный взамен каолина. Вышеуказанное, вероятно, связано с присутствием кварца в составе породы. Суммарное содержание кварца снижает спекаемость массы, что приводит к повышению водопоглощения синтезированных образцов. С повышением температуры обжига значения водопоглощения существенно снижаются. Наблюдается некоторое уменьшение показателей механической прочности при сжатии образцов при постепенной замене каолина пирофиллит-каолинитовой породой. Вышеуказанное связано как со снижением спекания керамических масс, что повышает пористость образцов, так и с их фазовым составом. Вероятно, при введении пирофиллит-каолинитовых пород, не обеспечивается требуемый состав расплава, что приводит к уменьшению количества муллита, который выкристаллизовывается из расплава. При проведении исследований установлено, что введение пирофиллит-каолинитовых пород в составы керамических масс позволяет снизить их температурный коэффициент линейного расширения по сравнению с традиционно используемыми массами на основе каолина, что, вероятно, связано со специфической микрослоистой структурой минерала, релаксирующей термические напряжения. Фазовый состав опытных образцов идентичен и представлен а-кварцем (a-SiO2), анортитом (CaOA l2O3 2SiO2) и муллитом (3Al2O3 2SiO2). Кроме того, на дифрактограммах отмечается присутствие поля гало, что свидетельствует о достаточно большом содержании стекловидной фазы, что является закономерном при содержании в качестве флюсующих компонентов полевых шпатов при одновременно высокой температуре обжига изделий. 138