Структура и свойства керамик из порошков, полученных химическим диспергированием алюминий-магниевого сплава с повышенным содержанием магния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Васин, Александр Александрович

• Васин, Александр Александрович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Васин, Александр Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Пористые керамические материалы и традиционные методы их получения

1.2. Влияние соединений магния на структуру и свойства керамик

1.2.1. Керамические материалы на основе окиси магния

1.2.2. Влияние добавок оксида магния на структуру и свойства алюмооксидной керамики

1.2.3. Алюмомагнезиальная шпинель и ее влияние на структуру и свойства керамических материалов

1.3. Алюмооксидные керамические материалы, получаемые из химически диспергированных алюминиевых сплавов

1.4. Химическое диспергирование алюминиево-магниевых сплавов

1.5. Заключение

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Методы исследования

2.2. Подготовка исходных материалов для исследований

2.2.1. Получение стружки для химического диспергирования

2.2.2. Особенности структурного и фазового составов исследуемых сплавов

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ХИМИЧЕСКОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЙ-МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ И ПОЛУЧЕННЫХ ПОРОШКОВ

3.1. Исследование особенностей реакции взаимодействия алюминиево-магниевых сплавов с водным раствором щелочи

3.2. Модель процесса химического диспергирования стружки из сплава АМг20

3.3. Отмывка осадка методом декантации

3.4. Гранулометрический анализ исходных порошков до фракционирования

3.5. Фракционирование порошков и отбор заданного состава фракций

4. СИНТЕЗ И СПЕКАНИЕ КЕРАМИКИ ИЗ ПОРОШКА-

ПРОДУКТА ХИМИЧЕСКОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СПЛАВА АМг20 ФРАКЦИИ МЕНЕЕ 50 МКМ

4.1. Синхронный термический анализ и выбор режимов синтеза порошков

4.2. Изучение фазового состава порошковых проб методом рентгенофазового анализа

4.3. Изучение тонкой структуры порошков до и после термической обработки

4.4. Построение распределения по размерам и формам частиц порошка фракции менее 50 мкм до и после термической обработки

4.5. Изучение реологических свойств и их влияния на аутогезию исходных порошков и порошков после термообработки

4.6. Выбор и обоснование технологической схемы формования и спекания образцов

4.6.1. Выбор технологической связки, ее влияние на прессуемость образца

и приготовление шихты

4.6.2. Изучение зависимости плотности, пористости и водопоглощения от давления прессования

4.6.3. Сушка образцов и выжиг органической связки

4.6.4. Отработка режимов спекания спрессованных заготовок

4.7. Изучение фазового состава керамики после спекания методом рентгенофазового анализа

4.8. Изучение тонкой структуры керамики с учетом различных технологических факторов и описание процесса спекания

4.9. Исследование структурных особенностей механизма разрушения

спеченных керамических образцов

5. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ РАЗРАБОТАННОГО МАТЕРИАЛА

5.1. Изучение фильтрационных свойств порового пространства

5.2. Изучение физико-механических свойств

5.3. Определение термической стойкости

5.4. Определение теплопроводности

5.5. Определение щелоче-и кислотостойкости

5.6. Сравнительный анализ свойств разработанного материала и промышленно производимых

6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОТРАСЛЯМ ПРИМЕНЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА

6.1. Общие выводы по диссертации

6.2. Рекомендации по отраслям применения нового материала

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и свойства керамик из порошков, полученных химическим диспергированием алюминий-магниевого сплава с повышенным содержанием магния»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Керамика вызывает повышенный интерес в качестве принципиально нового класса конструкционных материалов. Преимущество керамических материалов по сравнению с металлами и высокомолекулярными соединениями заключается в способности к длительному функционированию в условиях повышенных температур и коррозионно-активных сред без значительной деградации механических свойств. Это делает керамику уникальным теплоизоляционным, конструкционным и фильтрующим материалом.

Одной из самых важных и сложных проблем керамического материаловедения является создание керамик сочетающих малую плотность и повышенные механические свойства. В качестве дополнительного (или самостоятельного) часто выдвигается также требование повышенной стойкости к термоударам. Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что обе эти проблемы вместе или порознь могут быть решены путем создания особой структуры, состоящей из полых микросфер.

На сегодняшний день существуют технологии получения микросфер и микробаллонов из оксидов А12Оз и БЮг- Однако не существует доступного способа получения микросфер или микробаллонов микронного и субмикронного размерных диапазонов из шпинели с большим выходом готового продукта.

Разработанная в МГИУ в 2009 году методика получения легированных наноструктурированных порошков оксида алюминия позволила получить ряд новых алюмооксидных керамических материалов, свойства которых значительно превышают таковые у традиционно получаемых материалов данного класса.

Данная методика заключается в химическом диспергировании алюминиевых сплавов в щелочной среде, в результате чего получаются гидрооксиды алюминия легированных различными элементами, входящими в состав алюминиевого сплава. В ранее проведенных работах было обнаружено, что при химическом диспергировании сплавов алюминия с магнием образуются

гранулы с диапазоном размеров от 45 до 150 мкм и почти идеальной сферической формой. Также было замечено, что чем выше содержание легирующего элемента в таких сплавах (изучали сплавы АМг1,5; АМгЗ; АМгб; АМг12) тем больше выход таких гранул, более половина из которых имели размер менее 30 микрон.

Такой порошок имеет большую ценность в создании легкого, термостойкого пористого материала с высокими показателями механических свойств.

С целью увеличения количества микробаллонов, размер которых меньше 50 мкм была выбрана промышленно производимая лигатура АМг20.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что альтернативных способов производства полых микросфер из алюмомагнезиальной шпинели неизвестно, в то время как только такие микросферы, а не промышленно производимые корундовые могут служить основой для высокопрочных легковесов.

Цель работы

Главной целыо данной работы является изучение возможности получения прочного высокопористого керамического алюмооксидного материала.

В работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследование особенности взаимодействия алюминий-магниевых сплавов с водными растворами щелочей, обуславливающей образование значительного количества микронных и субмикронных микросфер из алюмомагнезиальной шпинели.

2. Изучение структуры, состава и свойств порошков, получаемых при химическом диспергировании алюминий-магниевого сплава АМг20.

3. Изучение влияния содержания магния в диспергируемом сплаве на получаемые порошки и керамики из них.

4. Обоснование и выбор технологии получения керамик из полученного порошка.

5. Изучение особенностей влияния магния на состав и структуру полученного керамического материала.

6. Сравнение свойств полученного и промышленно используемых материалов аналогичного назначения.

7. Формулировка рекомендаций по применению нового материала.

Научная новизна:

1. Впервые установлены закономерности взаимодействия алюминий-магниевых сплавов с повышенным содержанием магния с водными растворами щелочей, обуславливающие образование значительного количества микронных и субмикронных микросфер из алюмомагнезиальной шпинели.

2. Предложен механизм, объясняющий влияние больших добавок магния на процессы формирования микросфер, а также физическая модель химического диспергирования стружки алюминий-магниевого сплава с высоким содержанием магния (20% масс.).

3. Определены физико-химические параметры процесса химического диспергирования алюминий-магниевого сплава (М§ - 20% масс.) позволяющие получать порошки, состоящие из полых микросфер алюмомагниевой шпинели размером от 2 до 15 мкм с выходом продукта из полых микросфер до 40% от общего объема.

4. Установлен механизм формирования микроструктуры керамик в процессе спекания конгломерата из микросфер различного диаметра позволяющий получать высокопористые материалы с повышенным уровнем служебных параметров.

5. Впервые получены данные о физико-механических и служебных свойствах нового материала.

Практическая ценность работы:

1. Разработана принципиально новая технологически простая и энергосберегающая схема получения полых микросфер из алюмомагниевой шпинели диаметром от 2 до 15 мкм. Обоснована и экспериментально подтверждена технология спекания порошков, позволяющая сохранить без разрушения максимально возможное число микросфер.

2. Впервые получен высокопористый (общая пористость 63+68%) низкоплотный (кажущаяся плотность 1,32+1,38 г/см ) керамический материал на основе алюмомагниевой шпинели, относящийся к категории легковесов, физико-механические и термические свойства которого существенно выше чем у многих аналогичных материалов используемых для изготовления теплоизоляции, фильтров и огнеупоров в промышленности.

3. На основе анализа результатов диссертации на ОАО КБ МИГ, ГНЦ НАМИ и НТЦ «Бакор» полученный керамический материал рекомендован в качестве основного материала для изготовления фильтрующих элементов и аэраторов, а также применим в качестве жаростойких теплоизоляционных материалов и термостойкого огнеприпаса.

Методы исследования:

В работе использованы современные методы оптической микроскопии, стереоскопии, спектрального и рентгеновского фазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии, дифференциально-сканирующей калориметрии и термогравиметрии, сканирующей электронной микроскопии, лазерной дифракции, микродифракции и гранулометрии. Исследования, испытания и измерения проводились в соответствии с требованиями ГОСТ, а также с использованием методик, разработанных на основании требований соответствующих ГОСТ-ов. Для обработки результатов исследований применялась современная вычислительная техника с лицензированным программным обеспечением.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Химическое диспергирование сплавов алюминия с повышенным содержанием магния является альтернативным высокопроизводительным способом получения полых микросфер алюмомагниевой шпинели с диаметром от 2 до 15 мкм.

2. Аномально высокая прочность высокопористых (60-70%) легковесов определяется наличием в структуре керамик связной пространственной сетки алюмомагниевой шпинели.

На защиту также выносятся:

1. Результаты исследования структуры и состава исходных материалов, особенностей реакции взаимодействия алюминий-магниевых сплавов с водным раствором щелочи, процесса химического диспергирования алюминий-магниевого сплава (Mg - 20% масс.) в растворе щелочи NaOH.

2. Результаты исследования структуры и комплекса свойств порошков, получаемых химическим диспергированием алюминий-магниевых сплавов с повышенным содержанием магния.

3. Результаты исследования особенностей синтеза и спекания керамики из порошка-продукта химического диспергирования алюминий-магниевого сплава (Mg - 20% масс.) фракции менее 50 мкм.

4. Результаты изучения свойств разработанных материалов и областей их применения.

Публикации и апробация работы:

Материалы диссертации докладывались на научных семинарах кафедры «Материаловедение и нанотехнологий» ФГБОУ ВПО «МГИУ»; собраниях НОЦ «Новые керамики» и центра коллективного пользования «Наукоемкие технологии в машиностроении» ФГБОУ ВПО «МГИУ»; 5-ом Международном симпозиуме «Пористые проницаемые материалы: технологии и изделия на их основе» (Минск-Раков, Беларусь, 2014), экспонировались на Всероссийской выставке НТТМ-2014; публиковались в периодических изданиях «Новые огнеупоры», «Стекло и керамика», «Инновации и инвестиции»; отражены в одном патенте на изобретение, одном патенте на полезную модель и двух заявках на изобретение.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, иллюстрирована 71 рисунком и 24 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 155 наименований. Работа состоит из введения, шести глав (аналитический обзор, методы исследования и характеристика исходных материалов, исследование особенностей химического диспергирования алюминий-магниевых сплавов и полученных порошков, синтез и спекание

керамики из порошка-продукта химического диспергирования сплава АМг20 фракции менее 50 мкм, изучение свойств разработанных материалов, общие выводы по диссертации и рекомендации по отраслям применения нового материала) и списка цитируемой литературы.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации по федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» в рамках выполнения ПНИР «Разработка технологии крупногабаритных керамических изделий сложной конфигурации для различных областей промышленности на основе высококонцентрированных наномодифицированных суспензий» (соглашение № 14.577.21.0009; уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) КРМЕР157714X0009) на оборудовании центра коллективного пользования «Наукоемкие технологии в машиностроении» ФГБОУ ВПО «МГИУ».

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Пористые керамические материалы и традиционные методы их

получения

В настоящее время современное отечественное производство из-за усложнения стоящих перед ним задач постоянно нуждается в разработке новых материалов. Большое внимание уделяется керамическим материалам, керметам и металлокерамикам, обладающим комплексом необходимых свойств [1,2,3,4].

Большинство таких материалов обладает помимо кристаллической или стекловидной твердых фаз системой замкнутых и открытых пор. Такие материалы принято относить к классу пористых. Разработка этих материалов является весьма актуальной из-за потребности их использования в качестве теплозащиты, термостойкого огнеприпаса, фильтров газовых и жидких сред, носителей катализаторов и других изделий спецмашиностроения [5,6,7].

Изделия из этих материалов должны обладать развитым поровым пространством (пористость свыше 40%), которое, как правило, создается и развивается преднамеренно. Такая пористость определяет в первую очередь свойства готовых изделий, необходимые для их применения. Из таких материалов известными приемами возможно изготовить пористые изделия, при этом значение пористости может достигать 95-97%. Помимо этого, прогнозируют и регулируют форму, размер пор и их связь между собой и с окружающей атмосферой [1].

Известно, что от величины и характера пористости зависит прочность керамических изделий. Морозостойкость строительного кирпича определяется объемом пор, заполняемых водой. Пропитываемость огнеупорных материалов расплавленными металлами и шлаками определяет шлакоустойчивость футеровки печей. От пропитываемости керамики зависит и ее кислотоупорность и щелочестойкость. Объем и характер распределения пор определяет теплопроводность строительных и теплоизоляционных материалов [8, 9, 10].

Пористые керамические материалы, основным свойством которых является проницаемость, относятся к группе проницаемой керамики, фильтрующей жидкости и газы.

Наиболее используемыми примерами пористых керамических и металлокерамических изделий являются: диафрагмы-перегородки, используемые в электролитических процессах; фильтры бактериологического назначения для получения медицинских препаратов особой стерильности, очистки вод, продуктов питания и сырья для их изготовления; плиты для аэрационных систем очистки жидкостей; фильтры для различных видов очистки жидкостей и газов, в результате осушения и отделения осадков, направленной избирательной фильтрации, классификации и обогащения газов; плиты для аэрации порошков для придания им текучести, используемые в транспортных пневматических желобах и для разгрузки бункеров; барботирующие устройства для жидкостей и суспензий; устройства для реакций в кипящем слое, проходящих при повышенной температуре; звукопоглощающие и звукоизолирующие материалы, огнеупорные и теплоизоляционные материалы. Приведенный перечень далеко не исчерпывает всего разнообразия применения проницаемых керамических изделии [11, 12, 13].

В основу технологии фильтрующих проницаемых изделий с порами заданного размера входят следующие принципы: использование керамических порошков заполнителей узкофракционного состава; введение связующего в количестве достаточном только для связывания порошков в местах точечного контакта; формование при минимальных удельных давлениях (или в их отсутствии) обеспечивающих получение полуфабриката, но не приводящих к разрушению исходных частиц порошка [14-16]. Пористость может быть значительно повышена, если плотные зерна заполнителя заместить гранулами с собственной пористостью.

Известны следующие способы образования и регулирования высокопористой структуры [1, 8, 11, 17, 18].

- применение узкофракционных зерен заполнителя;

- введение и последующее удаление добавки;

- применение волокнистых материалов;

- вспучивание в ходе термической обработки;

- вовлечение в суспензию воздуха (пенометод);

- химическое порообразование;

- применение полимерного ячеистого носителя.

Некоторые из перечисленных выше методов нашли широкое применение, другие - ограниченное, из-за их высокой стоимости, связанной с высокими энергозатратами, трудоемкостью, материалоемкостью, использованием дорогостоящих добавок, сложностью и многоэтапностыо технологических процессов и др.

1.2. Влияние соединений магния на структуру и свойства керамик 1.2.1. Керамические материалы на основе окиси магния

В настоящее время уделяется большой интерес к углублению и расширению исследований, созданию новых технологий, позволяющих получать керамические материалы с заданными структурными характеристиками и свойствами. Современные технологии позволяют получать высокоплотные, мелкокристаллические и прочные керамики на основе синтезированных смесей высокоогнеупорных оксидов в двойных и тройных системах.

Большой интерес представляют керамические материалы на основе чистых оксидов (А1203, БЮг, гЮ2, МвО, СаО, ВеО, ТЮ2, ТЮ2, 1Ю2 и др.), оксидов редкоземельных металлов и синтетических продуктов на их основе. Такие оксиды плавятся в температурном интервале 2000-2800 °С, а керамики на их основе обладают высокими физико-техническими свойствами [19, 20].

Изготовление изделий из оксидов, особенно тугоплавких, является трудной, а иногда не решаемой задачей, в связи с необходимостью применения сложных технологических приемов, в частности температурных режимов синтеза и спекания.

Исследование существующих технологий показало, что в качестве добавок при изготовлении керамических материалов чистый магний используется крайне редко. Это связано, в основном, с химическими свойствами металла такими, как: возгорание на воздухе с образованием М§0 и N^N2; горение в среде углекислого газа; энергичное взаимодействие с водой в раскаленном состоянии и др. Наибольший интерес и распространение в технологии керамик и огнеупоров получил периклаз - высокоогнеупорный оксид магния М§0, получаемый из таких минералов, как: магнезит, доломит, бруент, эпсомит и казерит [5, 21].

Оксид магния существует в единственной кристаллической модификации, не претерпевающей полиморфных превращений, и обладает следующими физическими свойствами [22]: температура плавления 2825 °С; температура кипения 3500°С; твердость по минералогической шкале 5,5-5,75; удельный вес 3,56-3,65 г/см3. В восстановительных условиях обладает летучестью, поэтому его применение ограничивается температурой 1700°С [23].

При взаимодействии с парами воды N^0 превращается в гидроокись М§(ОН)г. Для снижения гидратации порошков Д/^О при хранении их подвергают термической обработке [8].

Керамические изделия из чистой окиси магния при одинаковых условиях быстрого охлаждения, размерах и форме выдерживают в 5-10 раз меньше теплосмен, чем из А1203 и в 50-100 раз меньше, чем из ВеО. Это связано с малой термической устойчивостью материала из-за высокого КТЛР, относительно низкой прочности на разрыв и небольшой теплопроводности [5].

Оксид магния выдерживает в среде инертных газов температуру 2000° С и 2200° С в окислительной [13].

Коэффициент теплопроводности оксида магния с повышением температуры снижается, а при 1400° С начинает увеличиваться. Такое явление связано с «теплопрозрачностью», то есть способностью материала пропускать без поглощения тепловую энергию [5].

Несмотря на перечисленные недостатки периклаза, этот оксид широко используется в производстве керамических материалов и огнеупоров.

Плотная периклазовая керамика, спеченная при высоких температурах, хорошо противостоит воздействию кислотных газов, обладает высокой стойкостью к воздействию основных шлаков и нейтральных солей при высоких температурах. Из оксида магния изготавливают плотные тигли, способные противостоять воздействию металлов, особенно щелочных.

1.2.2. Влияние добавок оксида магния на структуру и свойства

алюмооксидиой керамики

Широкое применение алюмооксидных (корундовых) керамик и огнеупоров в различных областях промышленности напрямую связано с высокими показателями физико-механических и электрофизических свойств, а также отличной химической стойкостью и способностью продолжительное время работать в агрессивных средах при высоких температурах [28].

В общем случае к корундовым керамическим материалам относят материалы с содержанием более 95% оксида алюминия а-А120з. Существование большого количества видов алюмооксидной керамики связано со стремлением усовершенствовать или создать новые технологии их производства, позволяющие управлять структурой и получать максимальные значения эксплуатационных свойств.

На основе оксида алюминия существует много качественных керамических материалов. Наиболее распространенные из них : ВК-94-1, ЦМ-332 (Микролит), Картинит, Сикор, ВК-100-1, Корал-2 и др. Широкое распространение алюмооксидная керамика получила благодаря своим свойствам таким, как: высокая механическая прочность, износостойкость, огнеупорность, твердость, химическая стойкость, теплопроводность [29].

Серьезным недостатком алюмооксидной керамики является высокая температура спекания 1700-1800°С, которая в присутствии дорогих специальных добавок-плавней может быть снижена до 1550-1650°С [6]. Спекание керамики при таких температурах вызывает износ оборудования, чрезмерный расход

энергии, интенсификацию рекристаллизационных процессов, увеличение внутризеренной пористости. Поэтому на практике применяют различные добавки, снижающие температуру спекания и при этом не ухудшающие свойства основного компонента - а-А12Оз.

Добавки в алюмооксидную керамику эвтектических составов различных систем в количестве 0,5-5,0% ускоряют процессы спекания и позволяют получить общую пористость изделий, не превышающую 2% [30].

В работе [31] было отмечено, что при введении добавок жидкая фаза обладала хорошей смачивающей способностью и меньшей вязкостью, а ее общее содержание в условиях применения было не менее 10%.

Снижение температуры спекания, увеличение плотности и снижение рекристллизационной активности алюмооксидной керамики достигается введением добавок, образующих твердые растворы [32].

Добавки, при введении которых не образуется жидкая фаза, делятся на группы:

1) добавки, активирующие процесс спекания и одновременно ускоряющие рекристаллизацию (ТЮ2 в А120з);

2) добавки, активирующие спекание, но замедляющие процесс рекристаллизации (М§0 или ВеО в А1203);

3) добавки, замедляющие процесс спекания и замедляющие рост зерен (СоО или СсЮ в А1203) [33].

В работе [34] применяемые в производстве алюмооксидной керамики добавки подразделяются на 4 типа:

- ЯпО - А1203 - БЮг и ИтО - А1203 - 8Ю2 (Яп и Ят - катионы щелочного и щелочноземельного металлов соответственно);

-КхОу-ТЮ2; -ЯП0-В203-8Ю2;

- - Я20 - В203 - 8Ю2 - ТЮ2 (Я] и Я2 - щелочно-земельные катионы);

В этой работе особенно выделяются добавки систем МпО - А1203 - 8Ю2, МпО - ТЮ2, Г^О - 8Ю2, М§0 - ТЮ2. Благодаря содержанию таких добавок, не

превышающему 2-3%, удается снизить температуру спекания до плотного состояния в окислительной среде до 1300-1550°С.

На активацию спекания алюмооксидной керамики в убывающем порядке оказывают воздействие У2Оу, М§0; БЮ; Сг203; Тх02 и В20. Однако, несмотря на продолжительное и глубокое изучение влияния перечисленных активаторов на структуру и свойства алюмооксидных материалов, исчерпывающая точка зрения об их влиянии в настоящее время отсутствует [35].

Основной добавкой, сдерживающей рост корундовых зерен и широко применяемой в производстве керамики, является оксид магния или его соли.

На практике принято условно различать: корундовую керамику - с содержанием А120з более 95% масс., периклазовую - с содержанием М§0 более 85% масс., и шпинельную - 25-40% масс. МвО и 55-90% А1203 [36].

При использовании 0,5-1% К^О в качестве добавки в шихту, изначально состоящую из частиц размером 1-2 мкм, размер зерен после спекания не превышает 10-15 мкм, что объясняется образованием на поверхности кристаллов А120з алюмо-магнезиалыюй шпинели [37]. Шпинель способствует удалению закрытых пор и спеканию алюмооксидной керамики до плотного состояния. При введении оксида магния снижение температуры спекания не наблюдается [13]. Такое мелкокристаллическое строение корундовой керамики повышает механические свойства.

Исследования, проводимые в работе [38], дают возможность утверждать, что оксид магния также увеличивает объемную и поверхностную диффузионную способность кристаллитов, вследствие чего повышается подвижность пор и скорость уплотнения уменьшается анизотропия границ и свободная энергия.

В работе [39] наблюдался аномальный рост зерен при спекании порошка состава (99.995%) А1203 + 0,004% (масс.) М§0. Однако добавки магния в количестве 0,04% (масс.) при спекании не оказывали существенного влияния.

Результаты работы [40] свидетельствуют о том, что увеличение количества примесей в порошке ведет к необходимости увеличения содержания оксида магния.

О

В работе [41] показано снижение температуры спекания до 1250 С (плотное состояние) и снижение размеров кристаллитов керамики А1203 в условиях электроимпульсного спекания (соотношение компонентов 12:2, 150-200

о

С/мин, вакуум, 50 МПа, 3 мин).

В Таблице 1.1 приведены корундовые керамики улучшенные введением добавок.

Таблица 1.1 - Корундовые керамические материалы с улучшенными механическими свойствами (поликристаллические)

Наименование материала Химический состав, масс. %

А1203 БЮг СаО МбО В203 БгО

ВГ -IV 95,3 3,3 0,2 1,2 — —

ВК98-1 (Сапфирит-16) 98,0 _ — 0,5 1,5 -

ВК95-1Б 95,4 3,3 — 1,3 — —

ВК100-1 (пол икор) 99,7 — — 0,3 — -

ВК-С3.2 91,6 3,2 1,0 1,2 — 2,0

ЦМ -332 99,0-99,5 - - 0,5-1,0 - -

Из табличных данных видно, что добавки оксида магния не превышают полутора процентов. Это объясняется первичной кристаллизацией из расплава (98-100% А1203) зерен А120з и вторичным переходом в твердую фазу шпинели МёА1204. Шпинель в малых количествах образуется по границам кристаллов А120з. С увеличением содержания в расплаве первично кристаллизуется

шпинельная фаза, не образуется упрочняющая связка, задерживающая рост кристаллов. Равновесная же эвтектическая структура (98% А12Оз) представляет собой кристаллы твердого раствора, не оказывающие сильного влияния прочностные характеристики. В Таблице 1.2 приведены сравнительные характеристики широко применяемых алюмооксидных материалов с добавками оксида магния.

Таблица 1.2 - Алюмооксидные материалы с добавками оксида магния широко применяемые в различных отраслях промышленности (поликристаллические)

Название/марка Поликор Корал-3 (поликор+2% эвт. Al203-Zr02) ВК95-1Б ВК-С3.2

Массовое содержание А1203,% 99,7 98,7 95,4 91,6

Массовое содержание МЙО,% 0,30 0,29 1,30 1,20

Прочность при изгибе, МПа >280 360±20 346 341

Диапазон размеров зерен, мкм 5-40 4-6 5-25 3-30

Алюмооксидные керамики и огнеупоры с добавками MgO широко применяются в различных областях. Из них производят материалы измельчающих тел и уплотнительных колец в насосах, электроизоляторы, режущий инструмент, прокладки для запорной арматуры, форсунки для распыления жидкостей и суспензий, фильеры, нитеводители и другие изделия. Широкое распространение эти материалы получили благодаря таким эксплуатационным свойствам, как прочность, износостойкость, огнеупорность, чистота поверхности, химическая стойкость и другие [42].

Алюмооксидные керамические изделия с добавкой MgO относятся к материалам, полученным из бинарных систем Mg0-Al203, имеющим в своем составе единственное химическое соединение - алюмомагниевая шпинель MgAl204 [43]. Такая шпинель является весьма перспективным материалом благодаря приданию ей таких свойств готовым изделиям, как высокая температура плавления, твердость, химическая стойкость и прочность, сохраняющихся при высоких температурах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васин, Александр Александрович, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Химическая технология керамики: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. И.Я. Гузмана. - М.: ООО РИФ «Стройматериалы», 2003. - 496 с.

2. Андрианов, Н.Т. Синтез и спекаемость порошков в системе MgO-АЬОз, полученных золь-гель методом / Н.Т. Андрианов, П.П. Файков, С.Р. Абдель Гавад, Е.М. Малькова // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр. Т. XIX. № 8(56). У78 -М.: РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2005. - С. 36-40.

3. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 416 с.

4. Лукин, Е.С. Оксидная керамика нового поколения и области ее применения / Е.С. Лукин, H.A. Макаров, А.И. Козлов и др. // Стекло и керамика. - 2008. - №10. -С. 27-31.

5. Новая керамика / под ред. П.П. Будникова. - М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1969. - 311 с.

6. Керамика из высокоогнеупорных окислов / под ред. Д.Н. Полубояринова и Р.Я. Попильского. - М.: Металлургия, 1977. - 304 с.

7. Балкевич, В.Л. Техническая керамика / B.JI. Балкевич. -М.: Стройиздат, 1984. -256 с.

8. Химическая технология керамики и огнеупоров: Учебник для вузов / Под ред. проф. П.П. Будникова, Д.Н. Полубояринова - М.: Стройиздат, 1972. - 553 с.

9. Беркман, A.C. Пористая проницаемая керамика / A.C. Беркман. — М.: Госстройиздат, 1959. - 184 с.

10. Красный, Б.Л. Разработка пористого проницаемого керамического материала и технологии фильтрующих элементов для свечевых фильтровальных аппаратов / Б.Л. Красный, В.П. Тарасовский, А.Б. Красный // Новые огнеупоры - 2009. - №1. С.103-109.

11. Гузман, И.Я. Высокоогнеупорная пористая керамика / И.Я. Гузман. - М.: Металлургия, 1971,208 с.

12. Стрелов, K.K. Технология огнеупоров / K.K. Стрелов, П.С. Мамыкин. - М.: Металлургия, 1978. - 376 с.

13. Будников, П.П. Технология керамики и огнеупоров Издание 3: Учебник для вузов / Под ред. проф. П.П. Будникова, A.C. Бережного - М.: Госстройиздат, 1962. -708 с.

14. Практикум по технологии керамики / под ред. проф. И.Я. Гузмана. - М.: ООО РИФ Стройматериалы, 2005. - 336 с.

15. Получение водорода из воды с помощью алюминия: отчет о НИР / Омаров А.Ю. - 16.740.11.0685. - 5 этап. (2013 год).

16. Беломеря, Н.И. Разработка технологии получения пористых керамических материалов с использованием отходов переработки бурых углей - [Электронный ресурс] / Н.И. Беломеря, В.В. Мнускина. - Библиофонд: Электронная библиотека студента. - Режим доступа: http://bibliofond.rn/view.aspx7icN57012.

17. Кирей, Т.С. Получение поризованного керамического кирпича с использованием выгорающих добавок - [Электронный ресурс] / Т.С. Кирей. -Репозиторий БНТУ: Научная библиотека. - Режим доступа: http://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/6703/207-208.pdf?sequence=l.

18. Полубояринов, Д.Н. Высокоогнеупорные материалы / Д.Н. Полубояринов, И.Я. Гузман. - М.: Металлургия, 1966, С. 40-53.

19. Лукин, Е.С. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой микроструктурой. Часть 1. Влияние агрегации порошков на спекание и микроструктуру керамики / Е.С. Лукин // Огнеупоры и техническая керамика. -1996.-№1. С. 5-13.

20. Матренин, C.B. Техническая керамика: Учебное пособие / C.B. Матренин, А.И. Слосман. - Томск: Изд-во ТПУ, 2004. - 75 с.

21. Андреева, А.Б. Стабилизация двуокиси циркония комбинированными добавками и изучение их устойчивости / А.Б. Андреева, Э.К. Келер, Леонов А.И. // Огнеупоры. - 1970. - С.45-48.

22. Физико-химические свойства окислов: Справочник / Под ред. Самсонова Г.В. -М.:-Металлургия, 1978.-471 с.

23. Черепанов, A.M. Высокотемпературные материалы и изделия из оксидов / A.M. Черепанов, С.Г. Тресветский. -М.: Металлургия, 1964. С. 197-232.

24. Калпакли Й, Исследование свойств изделий из кальцинированного магнезита с добавкой ТЮ2 / Й. Калпакли // Новые огнеупоры. - 2008. - № 7.

25. Торопов, H.A. Диаграммы состояния силикатных систем / H.A. Торопов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин, H.H. Курцева. - Л.: Наука, 1969. - 821 с.

26. Строкатова, С.Ф. Изучение термодинамических и структурных характеристик твердых растворов MgO и МпО с окислами FeO, СоО, NiO / С.Ф. Строкатова, Г.П. Попов. -Ж. физ. хим. - 1973. -47. -№10. С. 2538-2541.

27. Petrova, М.А. Spinel solid solutions in the systems MgAl204-ZnAl204 and MgAl204-Mg2Ti04 / M.A. Petrova, G.A. Mikirticheva, A.S. Novikova, V.F. Popova // J. Mater. Soc. - 1997. - v. 12.-№ 10.-P. 1-5.

28. Кайнарский, И.С. Корундовые огнеупоры и керамика / И.С. Кайнарский, А.И. Дегтярева, И.Г. Орлова. -М.: Металлургия, 1981. - 168 с.

29. Грехова, М.В. Спекание корундовой керамики с добавками / М.В. Грехова // Современные техника и технологии: сборник трудов XVII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск.-2011 .-Т. 2 .-С. 129-130.

30. Лукин, Е.С. Нанопорошки для получения оксидной керамики нового поколения / Е.С. Лукин [и др.] // Новые огнеупоры. - 2009. - №11. С. 29-34.

31. Стрелов, К.К. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов / К.К. Стрелов. - М.: Металлургия, 1985. 480 с.

32. Бакунов, B.C. Особенности технологии высокоплотной технической керамики. Регулирование структуры при спекании / B.C. Бакунов, Е.С. Лукин // Стекло и керамика. - 2008. - №7. - С. 17-21.

33. Кипарисов, С.С. Порошковая металлургия. / С.С. Кипарисов, Г.А. Либенсон. -М.: Металлургия, 1980. - 496 с.

34. Лукин, Е.С. Новые керамические материалы на основе оксида алюминия / Е.С. Лукин [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. - 2001. - №7. С. 2-10.

35. Болдин, М.С. Электроимпульсное плазменное спекание керамики на основе А1203: Электронное методическое пособие / М.С. Болдин. - Нижний Новгород: Нижегородский университет, 2011. - 47 с.

36. Левашов, Е.А. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза / Е.А. Левашов, А.С. Рогачев, В.И. Юхвид, И.П. Боровинская. - М.: ЗАО «Изд-во БИНОМ», 1999. -176 с.

37. Orru R. Consolidation/synthesis of materials by electric current activated/assisted sintering / R. Orru, R. Licheri, A. M. Locci, A. Cincotti, G. Cao // Materials Science and Engineering. - 2009. -№ 63, P. 127-287.

38. Wang, J. Dramatic effect of small amount of MgO addition on the sintering of AI2O3

- 5 vol. SiC nanocomposite / J. Wang, S.Y. Lim, S.C. Ng, C.H. Chew, L.M. Gan // Materials Letters. -1998. -№ 33, P. 273-277.

39. Anya, C.C. Pressureless sintering and elastic constants of AI2O3 - SiC nanocomposites / C.C. Anya, S.G. Roberts // Journal of the European Ceramic Society.

- 1997.-17, P. 565-573.

40. Jeong, Y.-K. Microstructure and properties of alumina-silicon carbide nanocomposites fabricated by pressureless sintered and post hot-isostatic pressing. / Y.-K. Jeong, K. Niihara // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. - 2011. -№ 21, P. 1-6.

41. Zhijian, S. Spark plasma sintering of alumina / S. Zhijian, M. Johnsson, Z. Zhao, M. Nygren. //J. Am. Ceram. Soc. -2002. -85, P. 1921-1927.

42. Лукин, E.C. Новые виды корундовой керамики с добавками эвтектических составов / Е.С. Лукин [и др.] // Конструкции из композиционных материалов. — 2001.-№3.-С. 28-38.

43. Тропов, Н.А., Диаграммы состояния силикатных систем: Справочник. Вып. 1 / Н.А. Тропов, В.П. Барзаковский, В.В. Лапин. - Л.: Наука, 1969. - 822 с.

44. Баринов, С.М. Прочность технической керамики / С.М. Баринов, В.Я. Шевченко. - М.: Наука, 1996. - 159 с.

45. Шторюбель, Г. Минералогический словарь: Пер. с нем. / Г. Шторюбель, З.Х. Циммер. - М.: Недра, 1987. - 494 с.

46. Shirasuka, К. Precise Measurement of the Crystal Data and the Solid Solution Range of the Defective Spinel Mg0-n-Al203 / K. Shirasuka, G. Yamaguchi // Yogyo-KyoKai-Shi J. Amer. Ceram. Jap. - 1974. - V. 82. - № 12. - P. 34-37.

47. Земляной, К.Г. Одностадийный синтез алюмомагнезиальнои шпинели из промышленных ультрадисперсных порошков при температурах ниже температур плавления [Электронный ресурс] / К.Г.Земляной, В.Ю. Белоусова, В.А. Каменских. - Электронный журнал «Исследовано в России». - Режим доступа: http://www.baramist.ru/library/540/.

48. Rice, R.W. Mechanical Behavior Material Process / R.W. Rice, W.J. Donough // Int. Conf. Mech. Behav. Mater. - 1971. - № 4. - P. 422-431.

49. Рутман, Д.С. Испарение алюминатной и хромистой шпинели / Д.С. Рутман, И.Л. Шутников, Г.А. Семёнов, Е.И. Келарева // Огнеупоры. - 1968. -№10. - С. 4045.

50. Галкина, И.П. Некоторые свойства высокотемпературной керамики в системе Mg0-MgAl204 / И.П. Галкина, Р.А. Попильский // Огнеупоры. - 1965. - №6. - С. 33-39.

51. Перепелицын, В.А. Плавленая шпинель - перспективный материал для производства новых огнеупоров / В.А. Перепелицын, [и др.] // Новые огнеупоры. -2002.-№4.-С. 89-94.

52. Физико-химические свойства окислов: Справочник. Под ред. Полубояринова Д.Н. и Попильского Р.Я. - М.: Металлургия, 1969. - 455 с.

53. Ко. Y. С. Influence of the characteristics of spinels on the slag resistance of Al203-Mg0 and Al203-Spinel castables / Y. С. Ко // J. Am. Ceram. Soc. -2000. - P.83.

54. Бюхель, Г. Шпинельные алюмомагниевые материалы для стойких футеровок сталеразливочных ковшей / Г. Бюхель, Д. Гидриш, А. Бур // Новые огнеупоры. -2009.-№4.-С. 117-123.

55. Кингери, У.Д. Тугоплавкие окислы / У.Д. Кингери // Исследования при высоких температурах: Сб. - М.: 1966. - 466 с.

56. Ryshkewitch, Е. Oxide Ceramics. Physical Chemistry and Technology. / E. Ryshkewitch // New York.: Academic Press. -1960. - 234c.

57. Кэмбелл, И.Э. Техника высоких температур / И.Э. Кэмбелд. - М.: Иностранная литература. 1959.-351 с.

58. Коллонг, Р. Нестехиометрия / Р. Коллонг. - М.: Мир, 1974. - 288 с.

59. Амелина, В.А. Исследование влияния микродобавок на шпинелеобразование и на температуру получения шпинельной керамики: автореф. дис. канд. техн. Наук: 05.17.11 / В.А. Амелина. - Томск, 1973. - 22 с.

60. Совершенствование специализации ЦКП МГИУ «Наукоемкие технологи в машиностроении» в области керамических материалов для разработки, производства и комплексного исследования новых наноструктурированных алюмооксидных керамик с повышенным уровнем служебных параметров: отчёт о НИР/Шляпин. А.Д.- 16.552.11.7082.- 1 этап. (2012 год).

61. РШа, О. Vibrational dynamic of «strong» glasses: the case of V-Si02 and V-GeO / O. Pilla, A. Fontana, S. Capon, F. Rossi, G. Viliani, M.A. Gonzalez, E. Fabiani, C.P.E. Varsamis // Journal of Non-Crystalline Solids. 2003. V.322. P.53-57.

62. Jander, W. Reactions in the solid state at high temperatures / W. Jander, К Pfister // Z. Anorg. Chem. -1938. -№95, -P. 239-251.

63. Byeon, S. G. Improved Oxide Properties by Anodization of Aluminum Oxide Film with Thim Sputted Aluminum Overlays / S. G. Byeon, J. Treng // Journal of the Electrochemical society. -1988. -V. 135,-№ 10,-p. 2452-2458.

64. Geiger, G.H. Studies on the Defect Structure of Wustite using Electrical Conductivity and Thermoelectric Measurements / G.H. Geiger, R.L. Levin, J.B. Wagner // J. Phys. Chem. Solids. - 1966. - V.27. - P. 947 - 956.

65. Wagner, C. Beitrag zur theorie des anslaufVorgangs / C. Wagner // Z. Phys. Chemie. -1933. -№ 21. - P. 25-41.

66. Wagner, C. Platzwechselvorgange in festen Stoffen und ihre modellmaBige / C. Wagner // Ber. Deutscher Keram. Ges. - 1938. - № 6. - P. 207-227.

67. Материалы фирмы Plibroco (Европа), доложенные на семинаре «Огнеупоры и огнеупорные материалы АО «Динур» для металлургического производства». — Первоуральск, июль, 1997.

68. Sarcar, R. Effect of composition Variation and fineness on the densification of Mg0-Al203 compacts / R. Sarcar, G. Banerjee // J. Eur. Ceram. Soc. 1999. № 19. P. 2893-2899.

69. Бережной, A.C. Свойства фаз системы Mg0-Al203-Si02 / A.C. Бережной, H.B. Гулько // Укр. Хим. Журн. - 1955. -21, -№ 2. - С. 158-164.

70. А. с. № 470500 СССР. Способы изготовления магнезиально- глинозёмистой шпинели / Суворов С.А., Меркушев О.М., Макаров В.Н. - Опубл. 03.04.72.

71. Юдисон, П.И. Синтез шпинели и его значение для огнеупорной промышленности / П.И. Юдисон, Х.С. Никогосьян, H.A. Дилакторский // Огнеупоры. - 1933.-№.1.-С. 33-36.

72. Феодотьев, K.M. Исследование твердофазного синтеза шпинели / K.M. Феодотьев, Д.А. Вогман // Сб. научн. тр. 2-го совещ. по эксп. минер, и петрогр. АН СССР. - М.: Наука. - 1937. - вып. 3. - С. 25-28.

73. Kelly, J.E. Contact Angle of Zinc n Some Ceramic Materials and Metals / J.E. Kelly, H.M. Harris // J.Test and Eval. - 1974. - v. 2. - №1. - P. 40-43.

74. Jander, W. Die Zwischenzustände die bei der Bildung des Spinells und MgO and A1203 in festen Zustand aufreten / W. Jander, H. Pfister // Z. anorg. Chem. - 1938. -№239.-P. 95-112.

75. Бережной, A.C. Труды Харьковского ин-та огнеупоров / A.C. Бережной, Е.З. Слонимская. - Киев: Наукова Думка, 1939. -78 с.

76. Бережной, A.C. Исследование синтеза шпинели с использованием у-А1203 / A.C. Бережной, В.М. Цынкина // Сб. материалов по вопросам огнеупорной промышленности. - М.: Металлургиздат, 1940. - №2. - С. 8-11.

77. Кащеев, И.Д., Семянников В.П. Электроплавленая алюмомагниевая шпинель / И.Д. Кащеев, В.П. Семянников // Огнеупоры и техническая керамика. - 2000. -№9.-С. 20-23.

78. Антонов, Г.И. Основные огнеупоры с применением плавленных материалов и их служба в своде интенсивно работающей мартеновской печи / Г.И. Антонов [и др.] // Сб. научн. тр. УкрНИИО. - Харьков: УкрНИИО. - 1968. -№11. - С. 58-71.

79. Lipinski, F. Zeiting und Keramische Rundschhan / F. Lipinski // Tonind. Ztg. -1943. -№ 63. - C. 139-141.

80. Carter, R.E. Mechanism of Solid-State Reaction Between Magnesium Oxide and Aluminum Oxide and Between and Ferne Oxide / R.E. Carter // J. Amer. Ceram. Soc. -1961. - Vol. 44. -№3. - C. 116-120.

81. Navias, L. Preparation and Propeties of Spinel Made by Vapor Transport and Diffusion in the System Mg0-Al203 / L. Navias // J. Amer. Ceram. Soc. - 1961. - v. 44. - №9. - C. 434-446

82. Пат. 1143597 Япония, пат. 7623039 Франция, пат. 354981 ФРГ. Способ получения нитевидных монокристаллов / С.А. Суворов, А.Д. Мельников, С.П, Кокойкин, Я.В, Ключаров. - Опубл. 10.06.83, опубл. 28.07.76, опубл. 12.05.76.

83. Иванова, И.О. Получение алюмомагнезиальной шпинели в режиме СВС / Н.О. Иванова, А.Б. Иванов // Огнеупоры и техническая керамика. - 1994. - № 12. — С. 10-12.

84. Похил, П.Ф. Горение порошкообразных металлов в активных средах / П.Ф. Похил [и др.]. - М.: Наука, 1972. - 294 с.

85. Соколов, А.Н. Плавленые огнеупорные оксиды / А.Н. Соколов [и др.]. - М.: Металлургия, 1988. - 232 с.

86. Антонов, Г.И. Изготовление и испытание периклазо-шпинельных изделий с плавленой шпинелью / Г.И. Антонов [и др.] // Югнеупоры. - 1993. - № 3. - С. 2325.

87. Антонов, Г.И Получение керамически синтезированной магнезиально-глиноземистой шпинели для сводовых огнеупоров / Г.И. Антонов, Г.Н. Щербенко, П.Д. Пятикоп // Огнеупоры. 1972. - № 2. - С. 41-49.

88. Скоморовская, JT.A. Магнезиальная шпинельная керамика. Легированная оксидами редкоземельных элементов / Л.А. Скоморовская. - ПИК ВИНИТИ ЦИ-ОНТ-№5.- 1994.

89. Мальцев, М.В. Многофункциональная керамика из алюмомагнезиальной шпинели /М.В. Мальцев, A.B. Удалова // Оптический журнал. - 1993. -№1.

90. Richard, L. Fusion-casting of transparent spinel / L. Richard // Amer. Cer. Soc. Bull. V69. № 9. p. 906-909

91. Roy, D.W. Hot-pressed MgAl204 for ultraviolet (UV) visibl and intrared (IR) optikal requirements / D.W. Roy // Proc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1982. № 297.

92. Mashio, R.D. Industrial applications of refractories containing magnesium alumínate spinel / R.D. Mashio, B. Fabbri, C. Fiori // Industrial Ceramics, 1988, 8, 121— 126.

93. Шнабель M. Бетоны со шпинелью для футеровки сталеразливочных ковшей: сравнение вторичной и предварительно синтезированной шпинели / М. Шнабель, А. Бур, Р. Эксенбергер, К. Рампич // Новые огнеупоры. - 2011. - № 3.

94. Томия X. Разработка необожженных изделий состава Mg0-Al203 для сталеразливочных ковшей / X. Томия [и др.] // Новые огнеупоры. - 2008. - № 11.

95. Кайнарский, И.С. Процессы технологии огнеупоров / И.С. Кайнарский. - М.: Металлургия, 1969. - 552 с.

96. Dal Mascyio, R., Industrial Applications of Refractories Containing Magnesium Alumínate Spinel / R. Dal Mascyio, B. Fabbri // Industrial ceramics. 1988. V8 №3.p. 121-126.

97. Онищенко, П.В. Производство сводовых магнезитошпинельных изделий с использованием спеченной шпинели / П.В. Онищенко, Н.А. Дружинина, Г.И. Антонов. // Огнеупоры. -1975, - №3. С. 3-6.

98. Пивинский, Ю.Е. Новые огнеупорные бетоны и вяжущие системы -основополагающее направление в разработке, производстве и применении огнеупоров в XXI веке. Часть III. Шпинельные и литые бетоны / Ю.Е. Пивинский // Огнеупоры и техническая керамика. - 1998. -№4. С 12-18.

99. Serry, М.А. Properties of commercial Mg0-Al203 refractories as related to their phase composition and microstructure / Serry M.A., Zawarah M.F.M., Telle R. // CFI: Ceram. Forum Int. 1998. V. 75, № 3. С. 114-119

100. Футэйя, M. Применение глиноземошпинельного бетона в стенах сталеразливочного ковша / М. Футэйя, Т. Мики, Ю. Конита // Тайкабуцу Рефракториез. - 1996. - № 1.-611 с.

101. Окагути, Ю. Подавление проникновения шлака в глиноземистый бетон путем введения шпинели / Ю. Окагути, С. Кагути, С. Каваками // Тайкабуцу Рефракториез. - 1988. - Т. 40. - № 10. - 42 с.

102. Yamaguchi, A. Consideration on Improving Corrosion-Resistance of Refractories/ A. Yamaguchi // Taika-butsu Overseas. -1993 -№13(4) -p. 3-7.

103. Korgul, P. Microstructural Analysis of Corroded Alumina-Spinel-Castable Refractories / P. Korgul, D. R. Wilson, W. E. Lee // J. Eur. Ceram. Soc. -1997 -№7 -p. 77-84.

104. Sumimura, S. Study on Slag Penetration of Alumina-Spinel Castable / S. Sumimura, T. Yamamura, Y. Kubata, and T. Kaneshige // Proceedings of the Unified International Technical Conference on Refractories. -1993. p. 97-101.

105. De Hosson, J. Т. M., Hooijmans J., Popma R. Sintering behavior of nanoceramic coatings/ J. Т. M. De Hosson, J. Hooijmans, R. Popma // Surface Engineering, 2000. V. 16. №2. P. 245-249.

106. Омаров, А.Ю. Кинетика выделения водорода при взаимодействии алюминия с раствором щелочи / А.Ю. Омаров, О.В. Шикунова, А.Х. Хайри // Известия Московского государственного индустриального университета. - 2011. - №1. - С. 54-57.

107. Каменев, В.Ф. Повышение эффективности системы нейтрализации отработавших газов автомобильных двигателей с применением водородного реагента / В.Ф. Каменев [и др.] // Автомобили, двигатели и их компоненты. Сб. науч. Тр. Выпуск 239. - М.: Изд. ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». - 2008. - С. 38-71.

108. Каменев, В.Ф. Оценка методов и способов получения водородосодержащего топлива для питания силовых установок/ В.Ф. Каменев [и др.] // Автомобили, двигатели и их компоненты. Сб. науч. Тр. Выпуск 239. - М.: Изд. ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ».-2008.-С. 117-136.

109. Козляков, В.В. Способы получения водорода как топлива для автомобилей / В.В. Козляков, Н.П. Стукалова, А.Ю. Омаров // Известия Московского государственного индустриального университета. - 2009. - №4. - С. 35-42.

110. Хайри, А.Х. Структура и свойства бемита, получаемого в качестве побочного продукта при производстве водорода / А.Х. Хайри, АЛО. Омаров // Машиностроение и инженерное образование. - 2009. - № 4. - С. 35-41.

111. Омаров, A.IO. Структура и свойства новых материалов, получаемых из отходов рабочего цикла генератора водорода: дис. кандидата технических наук: 05.16.09 / АЛО. Омаров. -М., 2010. - 110 с.

112. Шляпин, А.Д. Метод химического диспергирования как способ получения нанодисперсного порошка оксида алюминия для изготовления конструкционных нанокерамик с уникальными свойствами / А.Д. Шляпин, В.П. Алехин, АЛО. Омаров, Ю.Г. Трифонов, A.A. Васин // Наноинженерия. - 2013. -№3. - С. 9-13.

113. Демин, В.А. Водогенерирующие композиционные материалы на основе алюминия как перспективная составляющая энергетики будущего / В.А. Демин [и др.] // «Известия МГИУ». - 2007. -№2(7).

114. Шляпин, А. Д. Изучение гидроксидов алюминия, полученных методом химического диспергирования алюминия и его сплава / А. Д. Шляпин, А. Ю. Омаров, А. X. Хайри, Ю. Г. Трифонов // Новые огнеупоры. - 2012. - № 10. - С. 27-30.

115. Красный, Б.Л. Исследование свойств порошков гидроксида алюминия / Б.Л. Красный, В.П. Тарасовский, Ю.М. Мосин, А.Б. Красный, АЛО. Омаров // МИО. -2013.- № 1.

116. Трифонов, Ю.Г. Структура и свойства керамических материалов из химически диспергируемых литийсодержащих алюминиевых сплавов: дис. кандидата технических наук: 05.16.09 / Ю.Г. Трифонов. - М., 2013. - 110 с.

117. Влияние состава химически диспергированных алюминиевых сплавов на структуру и свойства полученных порошков и керамик из этих порошков: научном-технический отчёт / Омаров АЛО. -МК-2340.2013.8. - 1 этап.

118. Влияние состава химически диспергированных алюминиевых сплавов на структуру и свойства полученных порошков и керамик из этих порошков: научно-технический отчёт / Омаров АЛО. - МК-2340.2013.8. - 2 этап.

119. Получение водорода из воды с помощью алюминия: научно-технический отчёт / Омаров АЛО. - 16.740.11.0685. - 1 этап. (2011 год)

120. Получение водорода из воды с помощью алюминия: научно-технический отчёт/Омаров АЛО. - 16.740.11.0685. -2 этап. (2011 год)

121. Получение водорода из воды с помощью алюминия: научно-технический отчёт/Омаров АЛО. - 16.740.11.0685.-3 этап. (2012 год)

122. Получение водорода из воды с помощью алюминия: научно-технический отчёт/Омаров АЛО. - 16.740.11.0685. -4 этап. (2013 год)

124. Шляпин, А.Д. Физико-механические свойства керамических материалов, полученных при химическом диспергировании алюминиевого сплава марки АК-12 / А.Д. Шляпин, АЛО. Омаров, В.П. Тарасовский, Ю.Г. Трифонов, А.И. Айрих // Новые огнеупоры. -2013. -№ 7. - С. 30-33.

125. Совершенствование специализации ЦКП МГИУ «Наукоемкие технологии в машиностроении» в области керамических материалов для разработки, производства и комплексного исследования новых наноструктурированных алюмооксидных керамик с повышенным уровнем служебных параметров: отчет о НИР / Шляпин А.Д. - 16.552.11.7082. -2 этап. (2013 год).

126. Строков, Д.В. Исследование структуры и свойств порошков оксида алюминия, полученных химическим диспергированием AlZn сплава и спеченных из них керамик: диплом, работа. / Д.В. Строков. - М., 2013. - 105 с.

127. Трифонов, Ю.Г. Структура алюмооксидного порошка, полученного химическим диспергированием сплава Al-Ti и спеченной из него керамики / Ю.Г. Трифонов, АЛО. Омаров, А.Д. Шляпин, A.A. Васин // «Инновации и инвестиции». -2013.-№4.

128. Батракова, А.И. Исследование структуры и фазового состава новых керамических материалов, полученных из порошков оксида алюминия, содержащего ионы лития: диплом, работа. / А.И. Батракова. -М., 2013. - 113 с.

129. Артамонова, H.A. Исследование структуры и свойств порошков оксида алюминия, полученных химическим диспергированием AlCu сплава и спеченных из них керамик: диплом, работа. / H.A. Артамонова. - М., 2013.-101 с.

130. Аяди, М.Б. Корундовая керамика на основе оксида алюминия, полученного плазмохимическим методом / М.Б. Аяди, Е.С. Лукин // Стекло и керамика. - 1998. - №2. - С. 27-28.

131. Патент РФ № 2453517, С04В 35/11, 35/26, C01F 7/42, опубл. 20.06.2012, бюл. № 17. Способ получения конструкционной алюмооксидной керамики.

132. Васин, A.A. разработка технологии конструкционных керамик из стружки алюминий-магниевого сплава: диплом, работа. / A.A. Васин. -М., 2011. - 142 с.

133. Сидорцова, О.Л. Изучение структуры, фазового состава и основных физико-механических свойств новых керамических материалов, получаемых из отходов механической обработки сплавов АМгб и АМг12: диплом, работа. / О.Л. Сидорцова.-М., 2013.- 120 с.

134. Трифонов, Ю.Г. Структура и фазовый состав нового керамического материла, получаемого из продукта химического диспергирования сплава АМг12 / Ю.Г. Трифонов, АЛО. Омаров // Письма о материалах - 2013. - №4. - ТЗ. С. 272-275.

10. Красный, Б.Л. Разработка пористого проницаемого керамического материала и технологии фильтрующих элементов для свечевых фильтровальных аппаратов / Б.Л. Красный, В.П. Тарасовский, А.Б. Красный // Новые огнеупоры - 2009. - №1. С. 103-109.

135. Некрасов, Б.В. Основы общей химии / Б.В. Некрасов. - М.: Химия, 1973. -Т.2.-688 с.

136. Кинетические особенности взаимодействия алюминиево-магниевых сплавов с водным раствором гидроксида натрия фундаментальные исследования и инновационные технологии в машиностроении Fritme -2014, ИМАШ РАН, Москва. -2014.

137. Сысоева, В.В. К вопросу о коррозии алюминия в щелочах / В.В. Сысоева, Е.Д. Артюгина, В.Г. Городилова, Е.А. Беркман // Ж. прикладной химии. - 1985. -Т.58, -№ 4. - С. 921-924.

138. Баймаков, АЛО. Генерация водорода при взаимодействии порошков металлов и сплавов системы алюминий-магний с водой, кислотным и щелочным

растворами / АЛО. Баймаков [и др.] // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского политехнического университета. - 2013. - № 2 (171). - С. 151— 157.

139. Лурье, Б.А. Кинетика взаимодействия алюминия с водой и водными растворами щелочей / Б.А. Лурье, А.Е. Чернышов, H.H. Перова, Б.С. Светлов // Кинетика и катализ. - 1976.-Т.17.-№6.-С. 1453-1458.

140. Горшков, B.C. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений / B.C. Горшков, В.Г. Савельев, Н.Ф. Федоров. - М.: Высшая школа, 1988.-400 с.

141. Иванов, Д. А. Дисперсноупрочненные, волокнистые и слоистые неорганические композиционные материалы / Д.А. Иванов, А.И. Ситников, С.Д. Шляпин. -М.: МГИУ, 2010. - 230 с.

142. Фистуль, В.И. Физика и химия твердого тела: учебник / В.И. Фистуль. — М.: Металлургия, 1995. - Т. 1. - 480 с.

143. Омаров, АЛО. Исследование фазового состава алюминиево-магниевых керамик, получаемых из сплавов алюминия с содержанием магния 0,6 и 6% / АЛО. Омаров, О.Л. Сидорцова, Ю.Г. Трифонов, А.Д. Шляпин // Машиностроение и инженерное образование. - 2013. -№ 2. - С. 49-52.

144. Получение и исследование керамик из наноструктурированного порошка оксида алюминия полученного химическим диспергированием сплавов алюминия с различными легирующими элементами: отчёт по Государственному контракту / Баринов С.М. - 14.В37.21.0084. - Заключительный этап. (2013 год).

145. Похил, П.Ф. Горение порошкообразных материалов в активных средах / П.Ф. Похил [и др.]. - М.: Наука, 1972. - 294 с.

146. Ильин, А.П. Горение алюминия и бора в сверхтонком состоянии / А.П. Ильин, A.A. Громов. - Томск: изд-во Томского университета, 2002. - 154 с.

147. Тихов, С.Ф. Пористые композиты на основе оксид-алюминиевых керметов (синтез и свойства) / С.Ф. Тихов [и др.]. - Новосибирск: изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2004. - 205 с.

148. Беляев, А.И. Металловедение алюминия и его сплавов (справочное издание 2-е переработ, и дополн.) / А.И. Беляев [и др.]. - М.: Металлургия, 1983. - 280 с.

149. Количественный анализ структуры порового пространства пористой проницаемой керамики с мембранным покрытием / Пористые проницаемые материалы: технологии и изделия на их основе : материалы 5-ого Между нар. симп. (Минск, 30-31 окт. 2014 г.) /Нац. акад. наук Беларуси [и др.]: редкол. П.А. Витязь (гл. ред.). - Минск : Беларуская навука, 2014. - 362 с. :ил.

150. Попильский, Р.Я. Прессование порошковых керамических масс / Р.Я. Попильский, Ю.Е. Пивинский. - М.: Металлургия, 1977. - 304 с.

151. Frenkel, J. Spinning electron. Nature, 1925, v. 117, p. 653-654.

152. Пинес, Б.Я. О спекании в твердой фазе / Б.Я. Пинес // Журнал технической физики - 1946. - № 6. - С. 735-743.

153. Гегузин, Я.Е. Физика спекания. -2-е изд. - М.: Наука, 1984. - 312 с.

154. Ивенсен, В.А. Феноменология спекания и некоторые вопросы теории. - М.: Металлургия, 1985. - 247 с.

155. Васин, A.A. Пористая керамика из порошков, полученных методом химического диспергирования сплава Al-Mg (20 масс. %) / A.A. Васин, В.П. Тарасовский, В.В. Рыбальченко, А.Ю. Омаров // Новые огнеупоры. - 2014. - № 11.-С. 47-^9.