49. Типы ситаллов и область их применения. Технол-ие процессы в пр-ве ситаллов.

Ситаллы – стеклокрист-ие мат-лы полученные путем направлен. объемной кристаллизацией и характ-щиеся тонкозернистым строением с размеров кристаллов < 1мкм. Ситаллы примен-ют в космич-ой технике, в авиации, машиностроении, медицине, в ядерной энергетике, в строительстве. Наряду с высокими эксплутац-ыми харак-ками ситаллы обладают хорошими технол-ми св-ми. Из них можно изготовить крупные и мелкие изд-ия, отлич-ся сложными геометр-ми формами.Для получение ситаллов исп-ют различ-ые сис-мы. Например, в сис-ме MgO-AnO₃-SiO₂ получ-ют термостойкие ситаллы. В кач-ве ведущей кристаллич-ой фазы – кардиелит (2MgO*2Al₂O₃*5SiO₂). ТКЛР кардиелита – 10*10^-7К^-1. Для получен-ия термост-их ситаллов применяют также Li₂O-Al₂O₃-SiO₂. В такой сис-ме могут кристал-ся эфкриптит и сподулен (Li₂O*Al₂O₃*4SiO₂) (Li₂O*Al₂O₃*2SiO₂). Из них изгот-ют термост-ую посуду.Стеклокрист-ие материалы исп-ют в строит-ве для декор-ой отделки цоколей и полов здания, для защитн. облицовке помещений, работ-их в агрессивных средах. Такие ситаллы получ-ют в сис-ме CaO*Al₂O₃*SiO₂ - анортитовые и волостанитовые ситаллы.

Создание кристалл-ой фазы в ситалле может доходить до 90%. Состав крист-ой фазы опред-ет св-ва мат-лов.

Сущ-ет 2 технологии пр-ва: 1) стекольная, 2) керамич-ая.

По 1-ой технологии подготав-ют сырьевые мат-лы, готовят шихту, варят стекло, формуют изд-ия, отжигают их и подвергают термич-ой обр-ке для получ-ия соотв-их кристаллов. Отжиг может отсутствовать.

При кристал-ции мат-ла можно выделить 2 явл-ия: 1) образ-ся центры кристалл-ции, 2) из центров растут кристаллы.

Эти процессы должны быть разделены во времени. Когда получ-ют стеклокристал-ий мат-л при термической обработке мат-л выдерживается при одной темпер-ре Т₁, а затем при др. Т₂. Закристал-ый мат-л подвергают охлаждению.

СОЦ - скорость образования центров кристал-ции,

СРК - скорость роста кристаллов. Процессы проходят крайне быстро.

По керамич-ой технологии ситаллы получ-ют с помощью термопл-ого связующего по порошковой технологии. Суть: получают стеклофритту, стеклогранулят, измельч-ют и готовят термопластич-ую массу на основе парафина: 75-80% стеклопарашок и остальное парафин. Жидкий парафин получают при подогреве до опред-ой темпер-ры. При этих темпер-ах идет формир-ие изделий. Затем после охлаждения заготовки обжигают: 1 стадия – выжигают связку, в кач-ве заполнителя используют глинозем. Обжиг ведут при 800-900 ⁰С. После обжига идет обжиг, соправож-ся процессами спекания, термическая обр-ка выполн-ся. Выделение желаемой крист-ой фазы.

В состав шихты вводятся инициаторы кристалл-ции для получения нужной фазы. В кач-ве таких в-в исп-ют: Cu, Ag, Au, сульфиды и фториды, оксид Ni, оксид циркона, оксид Cr, оксид Fe.

Эти в-ва – катализаторы, способст-щие процессу кристал-ции.

Кристаллы должны быть малого размера и их должно быть очень много. Эти в-ва регулируют процесс кристаллизации.

50. Технол.И оборуд.Пр-ва эмалей и неорган.Покрытий.

Эмаль представляет собой стеклообраз вещество, в основном состоящее из оксидов, полученное плавлением или фриттованием, которое одним или несколькими слоями наносят на металлическое изделие. В технологии эмали существует проблема—согласование физико-механических харак­теристик металлической и оксидной систем для обеспечения их прочного сцепления и допустимого уровня напряжений в обеих составляющих. В связи с этим разные металлы эмалируют разными эмалями.

Химический состав эмали определяется назначением эмалевого по­крытия и характеристиками защищаемого металла. Области примене­ния эмалевых покрытий разнообразны.

В процессе формирования эмалевого покрытия эмалевая фритта, первоначально резко закаленная от температуры варки грануляцией в воду или прокаткой между водоохлаждаемыми валками, претерпевает многократный нагрев от твердого до вязкого состояния при температу­ре обжига и последующее охлаждение. Так, при эмалировании крупно­габаритной химической аппаратуры цикл нанесения и обжига каждого слоя длится часами. В подавляющем большинстве случаев эмаль на поверхность изделия наносят шликерным способом. Приготовляют шликер мокрым помолом эмали в шаровых мельницах, в процессе которого эмаль взаимодейст­вует с компонентами шликера.

Таким образом, процесс эмалирования следует рассматривать как вторичную термическую обработку эмали в нестационарных темпера­турных полях, осложненную разнообразными химическими взаимодей­ствиями при изготовлении и хранении шликера. Несколько проще обстоит дело при нанесении эмали на горячее металлическое изделие пудровым способом, при котором эмаль подвергают сухому помолу, но этот метод применяют лишь для чугунных изделий.

Технологическая схема эмалирования изделий (на примере изде­лий из малоуглеродистых сталей) представлена на

Одно из условий образования на изделиях сплошного, прочного, ли­шенного дефектов эмалевого покрытия — соответствующая подготовка их поверхностей перед нанесением эмали. Подготовка изделий из тол­столистовой стали обычно заключается в черновом отжиге и дробе­струйной обработке^ Подготовка поверхности изделий из титана, де­формируемых алюминиевых сплавов, драгоценных, металлов, а также низкоуглеродистой стали с высококачественной поверхностью, может ограничиваться обезжириванием и тщательной промывкой.