Получение и исследование термостойких композиционных материалов на основе твердых силикатных связующих/ аннотация к магистерской диссертации/ БГУ/ Химический факультет/ Кафедра общей химии и методики преподавания химии/ научн. рук. к.х.н Лапко К.Н.

Abstract

Магистерская диссертация 70 с., 28 рис., 8 табл., 77 ист. лит. Термостойкие композиционные материалы, твердые силикатные связующие, оксид алюминия, муллит, волластонит, силицид циркония, бор аморфный, термические превращения, обработка свч-излучением,

Получены и исследованы термостойкие композиционные материалы на основе твердых силикатных связующих, представляющих собой гидратированные порошкообразные силикаты натрия и калия. Подобрано оптимальное соотношение компонентов (связующее – наполнитель – вода) для изготовления термостойких композитов. В качестве наполнителей использованы оксиды Al2O3, TiO2, ZrO2, MgO, Fe2O3. Показано, что наиболее эффективным наполнителем является Al2O3. Экспериментально установлено, что прочность на сжатие композитов на основе натриевого твердого силикатного связующего в 2 раза превышает прочность на сжатие материалов на основе калиевого твердого силикатного связующего. Исследованы термические и фазовые превращения композитов в интервале температур 20–1000 °С. Определены прочностные характеристики термообработанных материалов. Показано, что термообрабока полученных композитов до 1000 °С приводит к последовательному увеличению прочности на сжатие в 3 раза и достигает значений, превышающих 150 МПа. Получены и исследованы термостойкие материалы с добавкой муллита и волластонита. Экспериментально установлено, что введение муллита и волластонита позволяют получать композиты с высокими значениями прочности на сжатие при невысоких температурах спекания образцов. Изготовлены термостойкие композиционные материалы на основе натриевого твердого силикатного связующего, модифицированные силицидом циркония. Исследованы термическая устойчивость, прочностные характеристики (прочность на сжатие) и фазовые превращения полученных композитов при температурах обработки до 1000 °С. Показано, что термообработка термостойких композиционных материалов, модифицированных силицидом циркония, приводит к увеличению прочности композитов на 50 % после их обработки выше 600 °С. С целью получения термостойких нейтронопоглощающих материалов проведено модифицирование силикатных композитов аморфным бором. Получены высокоэффективные нейтронопоглощающие композиционные материалы с высоким содержанием бора (более 60 масс. %) и температурами эксплуатации до 1000 °С. Изучено влияние СВЧ-обработки на физико-химические характеристики полученных материалов. Установлено, что данный вид обработки позволяет получать термостойкиематериалы, обладающие необходимыми прочностными свойствами при значительном сокращении энергозатрат и времени обработки образцов композиционных материалов.