Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сушка, обжиг, плавление в технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов. Учебное пособие
.pdf
31
перепада влажности, появляются только в те периоды сушки, когда
происходят объемные изменения в материале.
Лексико-грамматические модели:
ЧТО характеризуется ЧЕМ ЧТО препятствует ЧЕМУ
ЧТО содержит ЧТО ЧТО отличается ЧЕМ
ЧТО лимитирует ЧТО ЧТО достигается ЧЕМ
ЧТО интенсифицирует ЧТО
Примечания к текстам раздела «Сушка в технологии тугоплавких
неметаллических и силикатных материалов»
1. Синтаксис текста научного стиля
Итак, вы узнали, что научный текст отличается сложным
синтаксисом: он передает систему научных понятий, устанавливает
отношения между ними, описывает причины и следствия явлений,
содержит доказательства и выводы. Распространены разные типы
сложных предложений, в том числе с использованием составных (из
нескольких слов) подчинительных союзов: вследствие того что;
ввиду того что, в то время как и т.д. Для связи частей текста
используются вводные слова и сочетания слов: во-первых, во-вторых,
в результате, с другой стороны, которые указывают на
последовательность изложения. Для объединения частей текста,
которые логически связаны между собой, употребляются вводные
слова и словосочетания таким образом, в заключение и т.д. Список
средств организации связного научного текста дается в таблице на
с. 75.
Абстрактность научной речи позволяет употреблять
специфические типы предложений: неопределённо-личные, типа
Воду для полива берут из рек, обобщенно-личные и безличные. В
обобщенно-личных предложениях типа Рассмотрим пример глагол в
личной форме называет действие, которое относится к любому, т.е.
обобщенному лицу. В безличных предложениях, типа Можно
установить подобную закономерность, это же значение выражает
сочетание слов категории состояния можно, нельзя, надо с
инфинитивом. Действующее лицо в них не определено, и это
позволяет сосредоточить всё внимание на действии и его
обстоятельствах.
32
В научных текстах активно используются вводные слова и
конструкции. Они выделяются с обеих сторон знаками препинания (обычно
запятыми) и указывают:
1. на последовательность изложения мыслей (во-первых, во-вторых,
наконец, как отмечалось выше, как было сказано);
2. на отношение данного предложения к более широкому контексту
(вместе с тем, например, в частности, соответственно, по крайней
мере);
3. на противопоставление высказываний (наоборот, напротив);
4. на выражение заключения, обобщения, следствия (таким образом,
следовательно, в результате, значит, одним словом);
5. на достоверность высказываний (бесспорно, как правило, разумеется,
несомненно, очевидно, вероятно, возможно, видимо, представляется,
как оказалось);
6. на источник сообщения (по мнению/ на взгляд (кого-нибудь), с точки
зрения (кого-нибудь), существует мнение, по выражению (кого-
нибудь), (как) известно, по сведениям, по данным).
2. Лексика текста научного стиля
Cамая заметная черта научного текста – широкое употребление
терминов, то есть слов или словосочетаний, которые обозначают
понятия специальной области знания. Термин, как правило, имеет
только одно значение: плотность, численные методы алгебры,
диапазон, лазер, призма, радиолокация, симптом, фаза, низкие
температуры. Многие термины интернациональны: атрофия (рус.) –
atrophy (англ.) – atrophie (франц.).
Научный стиль речи имеет свою фразеологию, включающую
как составные термины (солнечное сплетение, острый угол,
наклонная плоскость), так и устойчивые сочетания (заключается в …,
представляет собой …, состоит из …, применяется для … и пр.).
В научном тексте используются так называемые книжные
(характерные для письменной речи) слова различных частей речи.
Вам хорошо известны разговорные синонимы слов, использованных в
текстах раздела «Сушка»:
- союзов кроме того (=а ещё), так как/ поскольку (=потому
что), в то время как (= хотя), либо… либо… (= или… или…), в
качестве (=как), как… так и… (и… и…), до тех пор пока
(=пока), однако (=но);
33
- предлогов путем (= с помощью), при (=в процессе), в
соответствии с (=согласно), вследствие (=из-за), взамен
(=вместо), по мере (=с учётом прогресса), за счёт (=с
помощью);
- слов категории состояния необходимо (=надо, нужно);
- местоимений данный (=этот), определенный (=тот или
иной);
- прилагательных аналогичный (=такой же).
Кроме того, используются знакомые вам слова в функции слов
других частей речи, например, существительное ряд в значении
местоимения несколько.
Специальная и терминологическая лексика используется в
научном общении для передачи общих понятий. Понятие – это мысль
об общих существенных свойствах/отношениях предметов/явлений
действительности. Для того, чтобы установить границы понятия,
используется дефиниция (от латинского definitio – определение), то
есть краткая характеристика предмета/явления, обозначенного
термином, например, Сушка – искусственный или естественный
процесс удаления влаги из материалов, протекающий при условии,
что парциальное давление водяных паров на поверхности
высушиваемого материала больше, чем в окружающей среде.
34
ОБЖИГ И ПЛАВЛЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИИ ТУГОПЛАВКИХ
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ И СИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
8. Обжиг
Обжигом в технологии ТНСМ называют высокотемпературную
тепловую обработку материалов (сырья или полуфабрикатов) с целью
создания заданных необходимых свойств за счет необратимых
фазовых и физико-химических превращений, проходящих в
материале только при высоких температурах. Проводят обжиг в печах
путем нагрева изделий теплоносителем. Следовательно, между
материалом и теплоносителем происходят процессы тепло- и
массообмена. При обжиге за счет удаления влаги и сближения в
результате этого частиц материала, вследствие фазовых и химических
превращений, частичного получения жидкой фазы возникают
структурообразующие процессы.
Обжиг – важнейший этап технологии тугоплавких
неметаллических и силикатных материалов. Называют этот этап поразному: варка гипса, обжиг клинкера, извести, керамических
изделий. Но в любом случае данный технологический передел
отличается тем, что исходное сырье меняет химический и фазовый
состав, переходит в прочное камневидное состояние и приобретает
свойства, соответствующие свойствам конечного продукта или
полуфабриката. Так как составы сырьевых шихт вяжущих и керамики
существенно различаются, то и химизм высокотемпературных
процессов для них также принципиально различен. Однако все
многообразие конкретных химических реакций можно свести к
нескольким типовым химическим и физико-химическим процессам,
протекающим по мере увеличения температуры в определенных
температурных интервалах. Упрощенно эта последовательность
может быть представлена в виде следующего ряда: дегидратация
диссоциация твердофазный синтез и твердофазное
спеканиежидкофазный синтез и жидкофазное спекание
рекристаллизация плавление кристаллизация расплавов (при
охлаждении).
Не каждый материал или изделие проходит все перечисленные
стадии, так как в разных технологиях используются свои собственные
температурные режимы обработки. Например, в производстве гипса
35
тепловая обработка завершается на первой стадии, а для
стеклокристаллических материалов – на последней. Нужно отметить,
что в разных технологиях различна и значимость отдельных этапов.
Вопросы к тексту 8
1. Что представляет собой обжиг?
2. Какова последовательность типовых химических и физико-
химических процессов обжига?
Задания к тексту 8
В текстах научного стиля речи активно употребляются
существительные и прилагательные, образованные сложением 2
компонентов – опорного и конкретизирующего. Oни соединяются с
помощью -о-/-е-: старый + славянский=старославянский, нефть +
промышленность=нефтепромышленность.
Часто как второй в прилагательных выступает компонент
...видный/ ...образный/ ...подобный, при этом слово обозначает
«похожий на то, что названо первым компонентом»: шар +
видный=шаровидный, человек + образный = человекообразный,
правда + подобный =правдоподобный.
1. Определите, от каких слов образованы прилагательные, в
скобках укажите соединительный элемент (по модели
огнеопасный < огонь + опасный (е)): стеклокристаллический,
жидкофазный, камневидный структурообразующий,
высокотемпературный.
2. Образуйте сложные существительные с нулевым суффиксом от
словосочетаний по моделям:
а) обмен массой > массообмен, носитель тепла > теплоноситель:
затрата ресурсов, снабжение энергией, очиститель стекла, передача
тепла, добыча нефти, сварка газом, нагреватель воды, распределение
влаги;
б) любить книги > книголюб: колоть лёд, копать землю, чистить
трубы, варить сталь, мерить секунды, резать стекло, рубить лес,
ловить рыбу.
36
Лексико-грамматические модели:
ЧТО проводят ПУТЁМ ЧЕГО ЧТО возникает ЗА СЧЁТ ЧЕГО
ЧТО переходит ВО ЧТО ЧТО можно свести К ЧЕМУ
ЧТО можно представить В ВИДЕ ЧЕГО
9. Дегидратация и диссоциация
Дегидратация – процесс термического разложения различных
кристаллогидратов и гидроксидов, в результате чего из их структуры
удаляется химически связанная вода. В технологии ТНСМ процессы
дегидратации играют решающую роль при производстве
керамических изделий и портландцемента (дегидратация глинистых
минералов), при производстве строительного гипса (дегидратация
гипсового камня). Температура дегидратации определяется природой
минерала – структурой его кристаллической решетки, характером и
силой химических связей. Выделение воды из кристаллической
решетки двуводного гипса начинается уже при температуре 600С, а
для глинистых минералов этот процесс наиболее интенсивно
протекает в интервале 600-8000С (оставшиеся 2-3% связанной воды
удаляются при 900-11000С). Удаление воды из кристаллических
решеток минералов сопровождается их расширением, резким ростом
удельной поверхности зерен, ростом дефектности, и, следовательно,
повышением химической активности. К процессам дегидратации
относится также разложение борной кислоты в стекольной шихте на
воду и борный ангидрит, что происходит при температуре около
2000С.
Диссоциация в технологии ТНСМ – это процессы разложения
минералов с выделением газообразных продуктов (за исключением
паров). Примерами диссоциации являются разложение карбонатов и
сульфатов с выделением соответственно СО2 и SO2. Основной
химический процесс получения извести и магнезиальных вяжущих
заключается в термическом разложении известняка, доломита или
магнезита с образованием оксидов кальция, магния и выделением
СО2. При получении портландцементного клинкера процесс
декарбонизации карбонатных пород в составе сырьевой шихты
является одной из самых энергоемких стадий. В керамической
технологии диссоциация является одним из элементов
подготовительного этапа обжига. Процесс диссоциации имеет место
37
и при получении высокообжиговых гипсовых вяжущих (эстрих-гипс),
когда происходит частичное разложение сульфата кальция с
образованием СаО и SO2.
Все реакции диссоциации – эндотермические и протекают с
большими затратами теплоты. Они сопровождаются значительным
уменьшением массы вещества (при декарбонизации известняка
потери массы составляют 44%). Выделение большого объема газов
при обжиге гранулированного материала или сформованных изделий
может вызывать их растрескивание, что лимитирует скорость
подъема температуры при обжиге. Диссоциация карбонатов и
сульфатов обусловливает появление свободных
нескомпенсированных связей на поверхности частиц, рост
реакционной поверхности и химической активности. В большинстве
рассматриваемых нами систем диссоциация – важнейший этап
подготовки твердофазного синтеза, который и обеспечивает
возможность протекания последнего. С дальнейшим увеличением
температуры полученные в результате разложения оксиды
уплотняются, а их активность заметно снижается.
Температура диссоциации различных соединений колеблется в
широких пределах. На ее значение помимо природы вещества влияет
также размер зерен материала и наличие примесей. Для солей
металлов II группы температура диссоциации колеблется в пределах
от, примерно, 600оС (MgCO3) до 900оС (СаСО3, СаSO4), для солей
металлов I – она значительно выше: 1200-1220оС (Na2SO4), 1750оС
(Na2CO3). Однако наличие в шихте других соединений, дающих с
этими солями легкоплавкие эвтектики, приводит к тому, что на
практике они диссоциируют при существенно более низкой
температуре.
Вопросы к тексту 9
1. Что называется дегидратацией?
2. Чем определяется температура дегидратации?
3. Как определяется диссоциация?
4. Каковы особенности диссоциации?
5. Какие факторы влияют на температуру диссоциации?
38
Задания к тексту 9
B научном стиле речи существительные, называющие
действия, употребляются чаще, чем соответствующие глаголы. В
глагольно-именных сочетаниях типа производят наблюдения (=
наблюдают), приводит к нарушению (= нарушает), происходит
сокращение (= сокращается) существительное – это смысловой
центр, тогда как роль глагола – грамматическая: он обозначает
действие как таковое, передает значения наклонения, лица и числа.
Эта особенность отвечает требованию абстрактного, обобщённого
изложения в научном тексте.
1. Определите, от каких глаголов образованы с помощью
суффикса -ание/-ение существительные (модель продолжение <
продолжать): нарастание, увеличение, испарение, уменьшение,
давление, окончание, разложение, изменение, удаление, повышение,
деление, дифференцирование, образование, появление, получение.
2. Назовите глаголы, от которых образованы существительные:
а) модель терка < тереть: оценка, подготовка, попытка, проверка,
формовка, сушка, плавка.
б) модель ход < ходить: рост, обжиг, выброс, отход, обмен, счет,
запас, приток, отток, переход, обмен, отрыв, переход;
в) модель рана < ранить: затрата, работа, забота, защита, охрана,
встреча, добыча, потеря, охрана, замена.
Лексико-грамматические модели:
ЧТО относится К ЧЕМУ ЧТО заключается В ЧЁМ
ЧТО вызывает ЧТО ЧТО обусловливает ЧТО
ЧТО влияет НА ЧТО
10. Твердофазный синтез
Твердофазный синтез – это химические процессы,
протекающие при повышенных температурах между частицами
твердых веществ без участия жидкой или газовой фаз. Однако на
практике полностью исключить влияние последних на химизм
процесса не удается. В технологии вяжущих, стекла и керамики эти
39
процессы весьма распространены и очень многообразны, они
зачастую играют решающую роль в синтезе этих материалов, в
частности, это основной способ получения изделий технической
керамики.
Твердофазный синтез возможен потому, что по мере
повышения температуры структурные элементы кристаллических
решеток твердых тел (ионы, атомы, молекулы) начинают совершать
все более значительные по частоте и амплитуде колебания вокруг
своих центров. При некоторой определенной для каждой
кристаллической решетки температуре амплитуда колебаний
достигает такой величины, при которой появляется возможность для
«отрыва» элементарных частиц от узла решетки и перехода их в
новые положения как внутри, так и вне решетки. В результате
интенсифицируется диффузия этих частиц.
Диффузия – это перемещение вещества в результате хаотичного
движения его частиц, обладающих достаточной для этого
кинетической энергией, или направленного их движения,
обусловленного наличием градиента концентраций, т.е. разности
химических потенциалов. В результате на поверхности контакта двух
реагирующих компонентов происходит обмен местами между
отдельными атомами реагирующих веществ А и В, и происходит акт
химической реакции с образованием нового вещества АВ.
Температура, необходимая для начала такого взаимодействия, для
оксидов соответствует примерно (0,8-0,9)Тпл. Поскольку вещества А и
В диффундируют к поверхности раздела с разной скоростью, то
вещество, у которого коэффициент диффузии выше, называют
«покрывающим», а второе вещество – «покрываемым». При реакции
частицы покрывающего вещества обволакивают зерна покрываемого.
Скорость твердофазной реакции лимитируется двумя факторами:
скоростью собственно химического взаимодействия компонентов,
обычно лишь на самых первых этапах процесса;
скоростью диффузии; лимитирующая роль диффузии усиливается
по мере роста толщины слоя продуктов реакции.
Температура увеличивает и скорость реакции, и скорость
диффузии. Протеканию твердофазного синтеза способствует
разупорядоченность кристаллической решетки реагентов – наличие
точечных дефектов и дислокаций, количество которых
увеличивается, в частности, в результате предшествовавших
процессов дегидратации или диссоциации.
40
Твердофазные реакции являются экзотермическими и, как
муж.
сред.
жен.
мн.ч.
им. последнее
род.
дат.
последнему
вин.
тв.
последним
пр.
правило, ступенчатыми, т.е. образованию конечного продукта
предшествует последовательное возникновение ряда промежуточных
веществ. Протекают они между тонкодисперсными веществами,
зерна которых тесно соприкасаются лишь очень ограниченной частью
поверхности. Поэтому при постоянной температуре скорость
твердофазного синтеза возрастает:
* с увеличением дисперсности материалов;
* с повышением степени перемешивания;
* с увеличением площади контактов между частицами за счет
дополнительного компрессионного воздействия.
Вопросы к тексту 10
1. Что представляет собой твердофазный синтез?
2. При каких условиях интенсифицируется диффузия элементарных
частиц?
3. Какова температура диффузии для оксидов?
4. Какие факторы лимитируют скорость твердофазного синтеза?
5. Что влияет на увеличение скорости твердофазного синтеза?
Задания к тексту 10
В научном тексте прилагательное «последний» используется в
значении «этот, только что названный»: …между частицами твердых
веществ без участия жидкой или газовой фаз. Однако на практике
полностью исключить влияние последних (=фаз) на химизм процесса
не удается.
1. Заполните таблицу целиком:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]