Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Funding: This study is performed within the ARIADNA Collaboration operating under the NICA facility as a part of State Assignment IGIC RAS “Solving topical problems with NICA charged particle beams" (reg. no 124110600054-0). For citation: Influence of the temperature regime of heat treatment on the mechanical properties of a composite material made of gabbro rock / E. I. Berbekova [et al.] // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 76-79. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.1.013. Введение Магматические горные породы, среди которых наиболее распространены базальты и габбро, являются практически неисчерпаемым сырьевым ресурсом, что подтверждают: огромные разведанные запасы; расположение месторождений и их доступность почти во всех регионах России; разнообразный химический и минеральный состав; возможность комплексной переработки сырья. Результаты исследований магматических пород, в том числе базальтов и габбро [1-3], показали, что их сырьевой потенциал используется недостаточно. Традиционный ассортимент изделий может и должен быть расширен за счет продукции, получаемой при более глубокой и высокотехнологичной переработки сырья. В работах [4; 5] было показано, что из магматических пород можно получить перспективный материал — каменную керамику, которая, в свою очередь, является основой для получения других функциональных материалов. Целью данной работы являлось определение температурного режима термообработки сформированных заготовок из измельченных магматических горных пород габбро и габбро с основой в виде базальтового волокна с калиевым жидким стеклом в качестве связующего. Результаты Объектом исследований было выбрано габбро (месторождение Наволокское Кондопожского района Республики Карелия). Химический состав пород определен аналитическим центром ФГУП ВНИИФТРИ на спектрометрическом комплексе «Спектр-1», % мас.: SiO2— 49,1; TiO2— 0,7; Al2O 3 — 13,3; Fe2O3 — 6,5; FeO — 8,4; MgO — 9,7; CaO — 9,7; Na2O — 2,0; K2O — 0,4. Полученные значения находятся в пределах, определенных Петрографическим кодексом РФ для магматической горной породы габбро [6]. Минеральный состав был рассчитан методом компьютерного физико-химического моделирования условий образования породы с помощью программно-вычислительного комплекса «СЕЛЕКТОР-С» [7]. Полученный результат (% об.): пироксен-44, плагиоклаз-39, хлорит-4, вулканическое стекло-4, эпидот-2, магнетит-1, биотит-1. При подготовке сырья к эксперименту образцы породы измельчали до размеров 5 -7 мм, затем полученную фракцию помещали в конусную дробилку «ВКМД-6» с дальнейшим рассеиванием на наборе стандартных сит с ячейками, мм: 2,5; 1,6; 1,0; 0,25; 0,125; 0,063 и 0,045. Навески двух фракций 0,125^0,25 мм и -0,045 мм в соотношении 1/10 и калиевое жидкое стекло в соотношении мелкая фракция/жидкое стекло 10/1 смешивались. Полученная масса помещалась в пресс-форму, предварительно обработанную силиконовой смазкой для предотвращения адгезии исходной массы. После этого смесь выдерживали в пресс-форме 10 мин, а затем 10 мин под прессом с усилием 2^2,5 тонны. Затем образцы помещались в сушильный шкаф и высушивались при постоянной температуре 75 °С в течение 1,5 ч. Термообработка проводилась в высокотемпературной печи марки General Term 1300 в температурном диапазоне 900-1 100 °С с шагом 50 °С. Скорость нагрева составляла 20 °/мин. После нагрева печи до заданной температуры образцы выдерживались 120 мин, затем извлекались после охлаждения до комнатной температуры. Образцы имели правильную цилиндрическую форму диаметром и высотой 10 мм. Для всех образцов были определены пикнометрическая плотность (измерялась на гелиевом пикнометре Pycnomatic при температуре 20 °С и давлении 2 бар), измерена твердость по Бринеллю (с помощью электронного твердомера «ТЕМП-3»). Результаты экспериментов приведены в табл. 1 (для образцов Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 76-79. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 76-79. © Бербекова Е. И., Кренев В. А., Печёнкина Е. Н., Фомичев С. В., 2025 77