Безобжиговые упрочненные материалы (ухакОматериалы)

С использованием рассмотренного в главе 7 механизма упрочнения за счет химического активирования контактных связей был предложен ряд способов получения безобжиговых керамических материалов (УХАКС-материалов), характеристика которых приведена в табл. 9. Исходный полуфабрикат был получен методом шликерного литья, а керамобетона - методом раздельной укладки (структура с жесткофиксированным каркасом). Видно, что значительный эффект упрочнения отмечается не только для отливок из ВКВС, но также для керамобетонов и материалов с зернистым заполнителем, т.е. систем, где керамическая суспензия играет роль вяжущего. Показатели упроч­нения после обработки в растворах К₀ весьма значительны, а для случаев с дополнительной гидротермальной обработкой наблюдается еще больший их рост. Материалам с пониженной исходной пористостью присущи, как правило, большие значения прочности

213

материала после упрочнения, хотя значительное влияние оказывает и состав. Так, отливки в системе кварцевый песок - кремний, представляющей интерес с точки зрения синтеза керамики на основе оксинитрида кремния [104], несмотря на значительную пористость, после, гидротермальной обработки обладают о < 42 Н/мм²! Существенно также, что значительное упрочнение отмечается у материалов в системе кварцевый песок - каолин. Значительное упрочнение наблюдается для керамобетона с динасовым заполнителем.

На кремнеземистых безобжиговых материалах (кварцевое стекло, кварцевый песок) при определенных условиях упрочнения получена керамика с прочностными свойствами, равными или превышающими таковые для материалов, полученных спеканием, что показано в работах [17,18].

Закономерности упрочнения отливок, полученных разными методами (шликерным и центробежным), подобны. Это изучено на примере ВКВС плавленого кварца. При этом существенным параметром является значение рН исходной ВКВС, что следует из данных, представленных на рис. 118. Как для исходной отливки, так и для отливок с различными видами упрочнения с ростом рН значения

Керамобетоны

Как показывает анализ составов, структуры и свойств традиционных огнеупорных бетонов [2, 5, 6, 143], носителем огнеупорных свойств в них является огнеупорный заполнитель. Роль

222

вяжущего сводится к обеспечению необходимой транспортной и монтажной прочности огнеупорных бетонов после твердения и сушки. При последующем нагреве до температур, предшествующих спеканию в вяжущем, как правило, протекают необратимые деструктивные процессы, обусловливающие ухудшение термомеханических характеристик материала в целом и понижение предельной температуры службы. Одним из путей улучшения термомеханических свойств огнеупорных бетонов гидратационного твердения является снижение содержания цемента, что достигается введением в бетонные смеси пластифицирующих добавок или разработкой комплексных типов связующих, у которых часть цемента заменяется ультрадис­персным минеральным заполнителем или коллоидальной связкой. На основе отмеченных принципов получены вибролитые огнеупорные бетоны [144-147] с содержанием цемента 2-6 % и влажностью 5-1% для монолитных футеровок металлургических агрегатов.

В отличие от рассмотренного в технологии керамобетона получены материалы аналогичного наз­начения без введения "инород­ных" компонентов (вяжущего). В зависимости от характерис­тики исходных компонентов и требований к материалу ке-рамобетоны могут обладать пористостью, изменяющейся в широких пределах (рис. 124). Пористость керамобетона яв­ляется функцией пористости, объемного соотношения компо­нентов и ориентировочно опре-

деляется соотношением: