Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Резистивні матеріали будівельного призначення на основі лужних в'яжучих систем

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
29
Мова: 
Українська
Оцінка: 

justify;">Отримані низькоомні матеріали характеризуються міцністю при стиску не більше 20 МПа та питомим опором не більше 0, 5 ОмЧм і можуть бути рекомендовані для виготовлення нагрівальних елементів для гріючих конструкцій будівельного призначення.

Виконано розрахунок надійності експлуатації низькоомних резистивних елементів і встановлено, що середній період безвідмовної роботи при температурі 813К складає 236 годин, в той час як для відомих аналогів середній час безвідмовної їх роботи при температурі 813К не перебільшує 125 хвилин.
Як видно з даних табл. 1, розроблений високоомний резистивний матеріал за своїми основними характеристиками не поступається відомим, а за величиною граничної температури короткочасного перегріву, перевищує відомі аналоги в 2, 4 рази.
Порівняння характеристик відомих резистивних матеріалів із характеристиками розроблених складів нагрівальних елементів дозволяє відзначити наступні їх переваги: більш низький опір (10-2 – 102 ОмЧм) та розширений температурний інтервал експлуатації (максимальна температура нагрівання на 300-640 градусів перевищує граничну температуру експлуатації відомих аналогів).
У п'ятому розділі представлені результати дослідно-промислового впровадження розроблених складів резистивних композиційних матеріалів для виробництва на їх основі нагрівачів для конструкцій, які використані в сушильному агрегаті, що експлуатується в умовах промислової фірми “ПЕК”, м. Біла Церква. Здійснено випробування 50 гріючих панелей, конструкція яких передбачає використання розроблених нагрівальних елементів в кількості 6 шт. на одну гріючу панель. Економічний ефект від впровадження даної розробки становить 234 грн. 36 коп. на одну гріючу панель і досягається не тільки зниженням собівартості панелей, але й підвищенням терміну їх експлуатації у 5, 3 рази.
 
ВИСНОВКИ
 
1. Вивчено фізико-хімічні закономірності отримання резистивних матеріалів на основі лужних в'яжучих зі стабільними електрофізичними властивостями в діапазоні температур Т=293-1073К, структура яких представлена діелектричною матрицею (з опором більше 108 ОмЧм), яка армована заповнювачами, що містять вуглець (карбід кремнію, графіт).
2. Досліджено особливості направленого синтезу діелектричної матриці, яка характеризується мінімальною зміною опору (1, 2-2, 3%) в системі “b-C2S-Na2OЧnSiO2ЧmH2O” та показано, що найбільш високою міцністю (50-60 МПа) і питомим опором (більше 108 ОмЧм) відзначаються композиції, які отримані при використанні лужного компонента з силікатним модулем Мс=1, 9 і густиною 1250 кг/м3. Склад продуктів гідратації та дегідратації діелектричної матриці представлений відповідно низькоосновними гідросилікатами кальцію групи CSH (B) та силікатами кальцію (a-CS, b-CS), які характеризуються максимальними значеннями питомого опору серед відомих гідро- та силікатів кальцію.
3. Вивчено особливості процесів гідратації і дегідратації в системі “b-C2S-Na2OЧnSiO2ЧmH2O” і показано, що введення лужного компоненту збільшує кількість низькоосновних гідросилікатів (в продуктах тверднення) і силікатів групи воластоніту (в продуктах випалювання) та сприяє плавному протіканню процесів випалювання матеріалу без різкого зниження характеристик міцності композицій.
4. Встановлено основні закономірності зміни електрофізичних характеристик резистивних матеріалів, які отримані на основі діелектричної матриці та заповнювачів, що вміщують вуглець (карбід кремнію, графіт). Вивчено вплив добавки карбіду кремнію на процеси структуроутворення композицій в системі “b-C2S-SiC-Na2OЧnSiO2ЧmH2O” та показано, що даний компонент виконує функцію не тільки електропровідного (величина питомого опору не більше 106 ОмЧм), але і структуроутворюючого елемента, сприяючи збільшенню кількості діелектричної складової за рахунок додаткового синтезу воластоніту в складі продуктів дегідратації матриці.
5. Введення у систему поряд з карбідом кремнію графіту приводить до перерозподілу зарядів на поверхні зерен карбіду кремнію та знижує величину “запірного шару”, що дозволяє отримати низькоомні матеріали зі зниженими значеннями питомого опору (10-1-103 ОмЧм).
6. За допомогою двофакторного методу планування експерименту оптимізовано склади резистивних композиційних матеріалів у системі “b-C2S-SiC-Na2OЧnSiO2ЧmH2O”, які дозволяють отримати штучний камінь із заданими характеристиками міцності (границя міцності на стиск більше 20 МПа) та електрофізичними характеристиками (питомий опір не більше 106 ОмЧм) і встановлено, що при введенні SiC в кількості 68-85% можливо отримати високоомні матеріали з питомим опором r= (5, 3-8, 8) Ч105 ОмЧм.
7. За допомогою симплекс- решітчастого методу планування експерименту оптимізовано склади низькоомних композицій в системі “b-C2S-SiC-С-Na2OЧnSiO2ЧmH2O” і показано, що оптимальні значення електромеханічних характеристик (міцність при стиску не менше 15 МПа, а величина питомого опору не більше 0, 3 ОмЧм) досягаються після термообробки композицій складу, що вміщують b-C2S – (15-28) мас. %, SiC – (54-67) мас. % і С – (14-23) мас. %. В складі продуктів дегідратації вищевказаних композицій відзначається направлене формування низькоосновних силікатів кальцію та тилеїту, які сприяють стабілізації значень питомих опорів розроблених резистивних матеріалів.
8. Встановлені фізико-хімічні закономірності процесів структуроутворення в системах “b-C2S-SiC-Na2OЧnSiO2ЧmH2O” і “b-C2S-SiC-С-Na2OЧnSiO2ЧmH2O” були використані для отримання високо- та низькоомних резистивних матеріалів будівельного призначення на основі техногенної сировини, що містять b-C2S і g-C2S (нефеліновий шлам, шлак марганцю металічного, шлак конвертерний), і відходів вогнетривкої і абразивної промисловості.
9. Розроблено склади високоомних електропровідних матеріалів, які отримані на основі техногенної сировини (міцність при стиску після випалу при Т=1273К не менше 64 МПа, питомий опір – 1, 8Ч105 ОмЧм, коефіцієнт нелінійності – 0, 18-0, 23), і які можуть бути рекомендовані для виготовлення елементів систем управління енергетичними, виробничими і будівельними процесами.
10. На основі техногенної сировини отримані низькоомні резистивні матеріали (міцність при стиску не менше 20 МПа, питомий опіро не більше 0, 5 ОмЧм), і які можуть бути рекомендовані для виготовлення нагрівальних елементів гріючих конструкцій будівельного призначення. Виконано розрахунок надійності експлуатації низькоомних резистивних елементів
Фото Капча