Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

сырья, фиксируется при разных температурах обжига, причем первоначально рефлексы кордиерита и индиалита (высокотемпературной модификации кордиерита) идентифицируются у образцов на основе легкоплавких и тугоплавких глин уже приблизительно при 1000 °С, а у образцов, полученных с использованием огнеупорного глинистого сырья (каолина и огнеупорных глин), при температурах выше 1100-1150 °С. Установлено, что использование высококачественных огнеупорных глин (за исключением каолинов) сужает область существования нежелательной для подобных материалов кристаллической фазы кристобалита (до уровня 1150 ± 20 °С), характеризующейся высокими значениями температурного коэффициента линейного расширения, ухудшающими термостойкость материала. Подобное явление, по нашему мнению, связано со сбалансированным содержанием железосодержащих компонентов, оксидов щелочных и щелочноземельных металлов в указанном сырье. Такое соотношение компонентов способствует формированию некоторого количества вязкого стекловидного расплава, поглощающего избыточное количество SiO 2 , не вступившего в реакцию с другими кордиеритобразующими оксидами, в то время как в каолинитовом сырье содержание таких примесных соединений ограничено. Что же касается белорусского глинистого сырья, то можно отметить следующее: при использовании легкоплавких и тугоплавких глин (за исключением глины месторождения Крупейский Сад) в продуктах синтеза не фиксировался кристобалит во всем интервале исследуемых температур. Несмотря на то что глинистое сырье месторождений Республики Беларусь характеризуется наличием значительного количества кварца (в том числе аморфного), в термостойкой керамике кристобалит не формируется. Вероятнее всего, что при повышении температуры синтеза в случае использования легкоплавких и тугоплавких глин происходит существенное нарастание стекловидной фазы, приводящее к растворению значительной доли SiO 2 , в особенности его химически активной части (аморфной составляющей). Глинистое сырье месторождения Крупейский Сад характеризуется довольно сложным минеральным составом с избыточным содержанием кварцевой составляющей, наличием значительного количества мотмориллонита, а также присутствием каолинита и монотермита. Использование глин указанного месторождения в качестве компонента керамических масс позволяет получить термостойкий кордиеритовый материал, однако в продуктах синтеза даже при максимальной температуре обжига фиксируется некоторое количество кристобалита. Основные характеристики образцов керамики, полученных с использованием различного глинистого сырья, приведены в табл. 3. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 96-104. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 96-104. Таблица 3 Сравнительные характеристики образцов термостойкой керамики, синтезированных на основе различного глинистого сырья Свойства материала Показатель свойств 1200 °С 1250 °С 1300 °С 1 2 3 4 Керамика, полученная с использованием каолина месторождения Глуховецкого (обогащенного) (Украина) Водопоглощение (ГОСТ 2409-2014), % 17,5-24,5 15,1-23,1 12,5-19,5 Кажущаяся плотность (ГОСТ 2409-2014), кг/м3 1680-1890 1720-1970 1820-2010 ТКЛР (ГОСТ 27180-2019), а-10-6К-1 4,3-8,8 3,2-5,9 2,2-4,0 Фазовый состав при 1300 °С Кордиерит, муллит, кристобалит, а-кварц, энстатит, корунд Керамика, полученная с использованием огнеупорной глины месторождений Веселовского и Новорайского (Украина) Водопоглощение (ГОСТ 2409-2014), % 15,7-17,3 14,8-15,1 13,1-14,3 Кажущаяся плотность (ГОСТ 2409-2014), кг/м3 1920-1925 1971-1975 2010-2025 ТКЛР (ГОСТ 27180-2019), а-10-6К-1 4,21-4,32 3,10-3,32 2,34-2,46 Фазовый состав при 1300 °С Индиалит (высокотемпературная модификация кордиерита), муллит, энстатит Керамика, полученная с использованием огнеупорной глины месторождения Боровичи (Российская Федерация) Водопоглощение (ГОСТ 2409-2014), % 15,3-17,0 14,2-14,7 12,2-13,4 Кажущаяся плотность (ГОСТ 2409-2014), кг/м3 1921-1923 1987-1990 1997-2009 ТКЛР (ГОСТ 27180-2019), а-10-6К-1 4,33-3,44 3,56-3,74 2,76-3,10 Фазовый состав при 1300 °С Индиалит (высокотемпературная модификация кордиерита), муллит, энстатит © Дятлова Е. М., Пантелеенко Ф. И., Попов Р. Ю., Самсонова А. С., 2023 100