Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 241-247. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 241-247. Таблица 4 Химический состав сырьевых материалов Сырьевой компонент Содержание оксидов, мас. % S 1 O 2 T 1 O 2 Л1 2 О3 Fe 2 O3 FeO CaO MgO MnO Na2O K 2 O P 2 O 5 п. п. п. Шлак 36,19 0,27 5,12 8,88 33,65 4,07 7,87 0,12 2,79 0,53 0,27 3,35 АНХ 41,00 2,53 21,20 5,85 2,63 6,01 1,19 0,27 10,15 5,85 2,20 1,00 ОлХ 69,82 0,16 7,95 4,75 1,53 3,49 2,74 0,08 2,50 1,06 0,05 0,64 Сырье по химическому составу близко к сырьевым материалам, используемым в технологии керамики, поскольку валовая доля большинства из них представлена оксидами SiO 2 , CaO, AI 2 O 3 , MgO, FexOy. Отличительная особенность шлака — высокое содержание оксидов железа, которое интенсифицирует процессы жидкофазного спекания за счет образования легкоплавких эвтектик. Керамические изделия строительного назначения получали методом полусухого прессования с использованием жидкофазного спекания, описанным в [3]. Испытания полученных образцов проводили согласно стандартным для строительной керамики методикам. Результаты изучения свойств керамических материалов трех составов в зависимости от технологических параметров синтеза представлены в табл. 5. Как видно из представленных данных, с увеличением температуры обжига прочность образцов керамики непрерывно растет и закономерно снижается водопоглощение, что можно объяснить уплотнением материала за счет жидкофазного спекания. При температуре 1 060 °С и выше в результате интенсивного образования пиропластичной массы возможно получение строительных керамических материалов высшей категории качества (марка кирпича по прочности М30 0). Для определения коэффициента теплопроводности были приготовлены образцы диаметром 100 и высотой 20 мм. Для керамики из смеси состава № 2, обожженной при температуре 1 050 °С, коэффициент теплопроводности соответствует 0,636 Вт/мК. Для обеспечения снижения данного показателя из материала шлака предварительно отделялась магнитная фракция, в результате чего установлено снижение теплопроводности материала до 0,587 Вт/мК. Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать массы для получения стеновой строительной керамики — полнотелого и пустотелого кирпича с улучшенными механическими характеристиками (ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия»). Повышение температуры обжига до 1 100 оС позволяет получить изделия, сопоставимые по физико-механическим свойствам с клинкерной керамикой (ГОСТ 32311 -2012 «Кирпич керамический клинкерный для мощения. Технические условия»). Внешний вид гиперпрессованных и керамических материалов жидкофазного спекания представлены на рис. 2. а б Рис. 2. Образцы гиперпрессованных (а) и обожженных (б) керамических материалов ©Суворова О. В., Манакова Н. К., Курбатов Е. А., 2025 245