Kỹ thuật tổng hợp vật liệu vô cơ - Chương 5

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

203
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ sở phương pháp -Dựa trên giản đồ thành phần trạng thái xác định thành phần phối liệu nhằm tạo sản phẩm có thành phần hóa phù hợp với thành pha mong muốn. -Nguyên liệu rắn phối liệu nung đến nhiệt độ thiêu kết phản ứng tạo sản phẩm -Là phản ứng pha rắn -Ứng dụng: chế tạo các oxit cacbua nitrua kim loại, vật liệu chịu lửa, gốm, chất kết dính…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật tổng hợp vật liệu vô cơ - Chương 5

CHƯƠNG 5. TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THIÊU KẾT
CHƯƠNG 5 - TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THIÊU KẾT 1.Cơ sở lý thuyết , kỹ thuật tiến hành 2.Chế tạo vật liệu chịu lửa sa môt bằng phương pháp thiêu kết 3. Chế tạo clinke XMP bằng phương pháp thiêu kết. 12/7/2010 604006 - chương 5 1
Cơ sở phương pháp -Dựa trên giản đồ thành phần trạng thái xác định thành phần phối liệu nhằm tạo sản phẩm có thành phần hóa phù hợp với thành pha mong muốn. -Nguyên liệu rắn phối liệu nung đến nhiệt độ thiêu kết phản ứng tạo sản phẩm -Là phản ứng pha rắn -Ứng dụng: chế tạo các oxit cacbua nitrua kim loại, vật liệu chịu lửa, gốm, chất kết dính… 12/7/2010 604006 - chương 5 2
Cao alumin Samot + bán axit Al2O3 tăng độ chịu lửa Mulit 3Al2O3.2SiO2 tăng 12/7/2010 604006 - chương 5 3
VẬT LIỆU CHNU LỬA Khái quát về vật liệu chịu lửa Là vật liệu có độ bền cao, ổn định cơ học và trơ về phương diện hóa học ở nhiệt độ cao, có độ chịu lửa trên 15000C Dùng để xây các lò công nghiệp, các ghi đốt, các thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao.. 12/7/2010 604006 - chương 5 4
VẬT LIỆU CHNU LỬA Các yêu cầu của vật liệu chịu lửa -Cần có độ chịu lửa: có độ bền vững ở nhiệt độ cao, có khả năng chống lại tác dụng của nhiệt độ cao, không bị nóng chảy ở nhiệt độ cao -Khả năng chống lại tác dụng của tải trọng xây dựng ở nhiệt độ xác định -Cần phải có thể tích ổn định ở nhiệt độ sử dụng (thường hay bị co thể tích do hiện tượng kết khối phụ) -Có độ bền sốc nhiệt -Có độ bền xỉ 12/7/2010 604006 - chương 5 5
PHÂN LOẠI VẬT LIỆU CHNU LỬA Theo độ chịu lửa: VLCL thường : t = 1500 -17700C VLCL cao : t = 1700 – 20000C VLCL rất cao: t >20000C VLCL silic (dinat) Theo thành phần hóa VLCL alumosilicat (samot) VLCL kiềm tính VLCL cacbon, cacbua silic VLCL chứa zircon 12/7/2010 604006 - chương 5 6
PHÂN LOẠI VẬT LIỆU CHNU LỬA (tt) -VLCL định hình Theo trạng thái vật lý -VLCL không định hình -VLCL dạng sợi Lưu ý: Mỗi loại VLCL đặc trưng bởi những tính chất riêng biệt phạm vi sử dụng phù hợp Muốn sử dụng VLCL cho phù hợp phải quan tâm đến tính chất quan trọng của loại VLCL và điều kiện sử dụng. 12/7/2010 604006 - chương 5 7
Tính chất vật lí của vật liệu chịu lửa -Độ giản nở nhiệt (phụ thuộc thành phần khoáng, hóa, nhiệt độ) ảnh hưởng độ bền sốc nhiệt -Độ dẫn nhiệt -Độ xốp, độ hút nước, khối lượng thể tích (VLCL có độ xốp, độ hút nước tăng thì khối lượng thể tích thấp) VLCL thường có độ xốp nhỏ (15-28%, 2-15%) cường độ cơ học cao, độ bền xỉ tăng Đối với gạch CL cách nhiệt: cần có độ xốp cao (>40%) nhưng vẫn đảm bảo cường độ cơ học 12/7/2010 604006 - chương 5 8
Thành phần hóa, khoáng của VLCL Mỗi vật liệu chịu lửa có thành phần hóa học xác định -Hợp chất ion có nhiệt độ nóng chảy cao: SiO2, Al2O3, Cr2O3 , MgO ngoài ra có thể có lẫn các oxit khác như Na2O, K2O, CaO, Fe2O3, Ti2O, … -Hợp chất có liên kết cộng hóa trị: SiC, Si2N4, BN, B4C… Thành phần hóa học cho phép phán đoán và đánh giá tính chất VLCL từ đó điều chỉnh cho phù hợp yêu cầu 12/7/2010 604006 - chương 5 9
Thành phần khoáng của VLCL VLCL chứa nhiều khoáng hay tinh thể khác nhau thành phần khoáng ảnh hưởng đến tính chất của VLCL VLCL chứa 3 pha: - Pha tinh thể (1 hay đa khoáng) - Pha thủy tinh - Lỗ xốp (không khí) 12/7/2010 604006 - chương 5 10
Quy trình công nghệ sản xuất VLCL Nguyên liệu Nghiền – trộn Phối liệu (Ép bán khô, đổ rót…) Tạo hình Nung 12/7/2010 604006 - chương 5 11
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT Samot là loại vật liệu chịu lửa thuộc nhóm VLCL alumosilicat Phân loại VLCL alumosilicat VLCL bán axit: Al2O3 30% , độ chịu lửa 16700C VLCL samot: Al2O3 ≈ 30 -40%, độ chịu lửa 17300C VLCL cao alumin: Al2O3 > 45%, độ chịu lửa 17500C 12/7/2010 604006 - chương 5 12
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT Cao alumin Samot + bán axit Al2O3 tăng độ chịu lửa Mulit 3Al2O3.2SiO2 tăng 12/7/2010 604006 - chương 5 13
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT Cao lanh và đất sét chịu lửa có thành Nguyên liệu phần khoáng chủ yếu caolinit (Al2O3.2SiO2. 2H2O) Ngoài ra còn dùng thêm các oxit: SiO2, Fe2O3, Na2O… Thông thường sử dụng đất sét dưới hai dạng: -Đất sét làm chất kết dính -Samot 12/7/2010 604006 - chương 5 14
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT 200 –4500C : maát nöôùc haáp thuï vaø maát nöôùc keát tinh giöõa caùc lôùp 500-6000C 9000C Al2O3.2SiO2.2H2O Al2O3. 2SiO2 Al2O3 + 2SiO2 10000C 3Al2O3.2SiO2 (mulit) Al2O3.SiO2 + SiO2) 1200-13000C 12/7/2010 604006 - chương 5 15
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT 1.Chuẩn bị phối liệu a. Chuẩn bị đất sét làm chất kết dính Thái , sấy sau đó nghiền mịn đất sét sao cho kích thước hạt
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT Tỉ lệ giữa samot và đất sét tùy theo yêu cầu, khoảng 30 -70% samot Lựa chọn thành phần hạt samot cho phù hợp 2.Tạo hình bằng phương pháp ép bán khô -Độ Nm tạo hình 7-8% (có thể thêm phụ gia kết dính) -Ép dưới áp suất lớn 3. Sấy sản phẩm 12/7/2010 604006 - chương 5 17
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA SAMOT 4. Nung sản phẩm N hiệt độ kết khối kết thúc khoảng > 14500C N hiệt độ kết khối – nhiệt độ bắt đầu có pha lỏng > 500C Tính chất và ứng dụng 12/7/2010 604006 - chương 5 18
CHẾ TẠO VẬT LIỆU CHNU LỬA DINAT Dinat là VLCL chứa trên 93% SiO2 -Được sản xuất từ quart với chất liên kết khác -Sử dụng một số chất khoáng hóa như CaO (dùng dưới dạng sữa vôi), MgO, MnO, BaO, FeO… tạo ra chất nóng chảy ở nhiệt độ thấp -Phụ gia keo để tăng cường độ của bán thành phẩm trước và sau khi sấy -được nung để biến đổi từ quart thành tridimite và cristobalite 12/7/2010 604006 - chương 5 19