Влияние состава шихты на теплофизические свойства керамики тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат физико-математических наук Скрипников, Александр Александрович

• Скрипников, Александр Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Скрипников, Александр Александрович

Введение.

Глава 1. Физические аспекты разработки пластичных масс на основе глинистых минералов.

1.1. Влияние размеров и формы частиц глинистых минералов на взаимодействие с водой.

1.2. Упруго-пластические параметры керамических масс.

1.3. Механизм деформации керамических масс.

Выводы.

Глава 2. Влияние структурных параметров керамической массы на кинетику процесса сушки.

2.1. Гравитационно-дилатометрический метод исследования процесса сушки.

2.2. Влияние элементов микро- и мезоструктуры керамической массы на кинетику сушки.

2.3. Определение капиллярно-неподвижной влаги и оценка значений коэффициентов диффузии в процессе сушки керамических масс.

2.4. Моделирование процесса сушки влажных керамических масс.

Выводы.

Глава 3. Влияние элементов структуры на теплофизические свойства многокомпонентных систем.

3.1. Влияние параметров микро- и мезоструктуры на процессы спекания в каолинитовых глинах.

3.2. Влияние ионного состава воды на процессы спекания монтмориллонитовой глины.

3.3.Регулирование термомеханическими свойствами кремнезёмистой керамики путём вариации мезо- и микроструктуры.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние состава шихты на теплофизические свойства керамики»

В условиях современной экономики для насыщения рынка товарами, доступными массовому потребителю, с целью экономии ресурсов, высококачественного сырья и сокращения транспортных расходов на его доставку, необходимо осваивать местные месторождения, а также комплексно исследовать ранее разведанные. Это в полной мере относится к производству керамических изделий.

Комплексное решение задач технического прогресса в технологии керамики невозможно без детального изучения закономерностей и кинетики структурообразования разнообразных дисперсных систем в ходе переработки исходных материалов [1-6].

Согласно представлениям, принятым в физико-химической механике [7-9], под термином «структура» понимается пространственный каркас, образованный связями атомов, ионов, молекул, кристаллических сростков и частиц коллоидных размеров. По характеру связей различают кристаллизационную, конденсационную и коагуляционную структуры. Кристаллизационной называется структура, образованная силами химических связей атомов, молекул или кристаллических сростков с их упорядоченным расположением. Коагуляционная структура образована межмолекулярным сцеплением беспорядочно расположенных коллоидных частиц (в пасте или суспензии). Коагуляционная и кристаллизационная структуры - это крайние типы реальных состояний. Существует множество промежуточных структур. Одной из них является конденсационно-кристаллизационная структура. У структур данного типа связи между частицами образованы за счет главных валентностей. Эти структуры возникают либо в результате образования прочных химических связей между частицами, либо вследствие сращивания кристалликов, возникающих в процессе выкристаллизовывания новой фазы. Если коагуляционные структуры являются тиксотропно-обратимыми, проявляющими пластичность и эластичность, то конденсационно-кристаллизационные этими свойствами не обладают и являются упругохрупкими, или необратимо разрушающимися.

Кристаллизационные структуры обладают упругохрупкими свойствами, определяемыми соответствующими свойствами частиц, образующих структуру.

Коагуляционные структуры обладают пластично-вязкими и эластическими свойствами. Сюда относятся как пластические свойства, способность к весьма большим остаточным деформациям без нарушения сплошности, так и эластические свойства, т.е. способность к восстановлению весьма больших по величине деформаций [14-27]. Они определяются не свойствами частиц, образующих структуру, а характером и особенностями коагуляционных связей, образующих пространственный каркас. Это объясняется тем, что в коагуляционной структуре частицы связаны между собой ван-дер-ваальсовыми силами через тонкие остаточные прослойки дисперсионной среды. Наличие последней облегчает процесс уплотнения, а также процесс перехода от коагуляционной структуры к конденсационной (или, наоборот) путем обезвоживания или оводнения. Постепенное удаление воды обеспечивает сближение частиц и вызывает значительное повышение прочности. Типичным примером коагуляционных структур являются водные суспензии глин [8]. Их коагуляционному структурообразованию благоприятствует процесс самопроизвольного диспергирования частиц в водной среде.

Структура одной и той же дисперсной системы во многих случаях на технологических стадиях керамического производства может существенно изменяться. Большинство технологий изготовления керамических материалов связано с необходимостью перевода первичной коагуляционной структуры в конденсационную и затем переход её при обжиге в кристаллизационную структуру. Итогом такого перевода является получение максимально плотных и прочных материалов либо материалов с заданным уровнем пористости, со сравнительно небольшой прочностью, но обладающих необходимыми теплофизическими свойствами.

Разработка способов получения материалов с заданными свойствами и методов управления технологическими процессами приводит к необходимости исследования поведения реальных дисперсных систем как на стадии их формирования, так и на последующих стадиях, вплоть до получения конечного изделия. Технологический процесс производства керамических изделий является процессом непрерывного изменения структуры керамической массы: измельчение, смешивание, переминание -при подготовке шихты, образование коагуляционной структуры и деформирование - при формовке изделий, потеря влаги и уменьшения размеров - в процессе сушки, усадка и образование кристаллической структуры - при обжиге. Любой технологический процесс, связанный с использованием дисперсных систем, сопровождается изменением количественного соотношения между отдельными фазами этой системы на каждом технологическом этапе.

Свойства дисперсной системы существенно зависят от степени измельчения исходного материала и ионного состава воды. Все функциональные свойства изделий из керамики закладываются в процессе формирования керамической массы и её последующей термической обработки. При термических операциях система претерпевает фазовые превращения. В связи с этим возникает проблема выбора наилучших режимов термической обработки для получения изделий с заданными конечными свойствами.

Для установления закономерностей образования, условий устойчивости (стабильности) или разрушения структур в концентрированных дисперсных системах необходимо определить взаимосвязь между реологическими характеристиками этих систем и интенсивностью соответствующих механических воздействий. Достаточно полная информация может быть получена по реологическим кривым, выражающим зависимость равновесной степени разрушения структуры от скорости её деформации или напряжения сдвига [16].

Из-за тесной связи со структурой механические свойства тел называют структурно-механическими. Для их оценки определяют предельные напряжения сдвига, пределы прочности, модули упругости, вязкости и соответствующие им пределы текучести. Структурно-механические свойства пластичных материалов и прочность коагуляционных структур исследовались многими авторами (Ребиндером П.А., Ничипоренко С.П., Круглицким H.H., Урьевым Н.Б., Гальпериной М.К. и др.) [3, 4, 6-9, 14-22]. В этих работах показано, что основные структурно-механические характеристики: условно-мгновенный модуль Еь эластичный модуль Е2, равновесный модуль Е, наибольшую пластическую вязкость г| можно использовать как критерии для оценки пластичных материалов. Их можно использовать также и для определения статических корреляционных связей между этими характеристиками и основными природными свойствами глин (дисперсностью, химическим составом и составом обменных катионов).

Основными компонентами шихты являются глинистые минералы (твёрдая фаза) и вода (жидкая фаза). При взаимодействии минеральных частиц глины с водой протекает ряд явлений, обеспечивающих образование коагуляционных структур, изменяющих свойства, как глины, так и воды [1-4, 13]. От правильной оценки характеристик глинистого минерала зависят метод формования, условия сушки и обжига, и в результате, необходимые свойства получаемых изделий. Структурные особенности глинистых минералов обуславливают различия в величине их активной поверхности, адсорбционной способности^ ёмкости поглощения, гидрофильности и, в конечном итоге, их взаимодействия с водой и водными растворами. Такие взаимодействия описаны во многих работах, в частности в [37, 62-74].

Систематических исследований по взаимодействию частиц глинистых минералов с различными модифицированными видами воды затворения, имеющими разные ионные составы не проводилось. Регулировать свойства керамического изделия можно, используя внутренние или внешние воздействия [29-30]. Внутренние воздействия - это изменения структуры на начальных стадиях, например, тонкое измельчение, ионный обмен, которые оказывают определяющее влияние на конечные свойства готового изделия. Внешние воздействия - это изменение условий проведения процессов формования, сушки, обжига.

К важнейшим характеристикам частиц твёрдой фазы дисперсной системы относятся химическая природа, дисперсность, форма (морфология) частиц, их кристаллическое строение, коллоидно-химическая активность. Дисперсность - одна из важнейших характеристик глинистых материалов. Гранулометрический состав является одним из главных факторов, определяющих физические и физико-химические свойства глины и керамической массы на её основе. С увеличением удельной поверхности частиц возрастает механическая прочность полуфабриката и снижается его пористость. Повышение однородности гранулометрического состава способствует менее плотной упаковке частиц. В работах [6, 12, 33, 38, 47, 49-54] показано, что уменьшение размера частиц сопровождается уменьшением расстояния между ними и увеличивает вероятность их попадания в сферу взаимного притяжения (за счёт сил Ван-дер-Ваальса). Это приводит к росту вязкости.

Одна из самых важных проблем, которая различными методами решалась всеми исследователями, работавшими в области керамических материалов, состоит в нахождении экономически целесообразных параметров процесса сушки. Исследованиям закономерностей, определяющих особенности сушки керамических изделий, всегда уделялось особое внимание. В работах A.B. Лыкова [96, 99], Л.Б. Цимерманиса [100

102], С.М. Белопольского [103-104], А.Ф. Чижского [105-106] и других авторов рассмотрены основные теоретические и экспериментальные положения механизма влагоотдачи капиллярно-пористых материалов и структурного состояния материала в процессе сушки. Сушка керамической массы связана с её непрерывно изменяющимся физико-механическим состоянием при обезвоживании. Изучение влияния химических реагентов на процесс сушки представляет интерес для его интенсификации, а также для установления взаимосвязи между физико-химическими процессами, протекающими в системе «глина - вода» и закономерностями сушки [46].

Применительно к керамическим материалам в настоящее время имеются методики снятия теплофизических кривых, позволяющих определить температурные пределы безопасной эксплуатации этих материалов и с удовлетворительной точностью выявить характер изменения их структурно-механических свойств при нагреве [35, 56, 57]. Исследованию процессов спекания глин различного химического и минералогического составов уделяется много внимания [31, 34, 35, 41, 43, 44, 58-61]. Авторами [60] изучены закономерности изменения коэффициента термического расширения керамических материалов, полученных на основе смесей основных породообразующих глинистых минералов: каолинит - гидрослюда, каолинит - монтмориллонит, гидрослюда - монтмориллонит. Определено, что изменение соотношения каолинит: гидрослюда ведет к существенному изменению коэффициента термического расширения. Увеличение содержания гидрослюды (до 20%) в композиции приводит к уменьшению коэффициентов термического расширения.

Многие исследователи [14, 32, 75-81, 157] считают, что механическая прочность керамических изделий тесно связана с размером частиц, и он является главным определяющим фактором. В то же время прочность зависит от упорядоченности кристаллической решетки, формы частиц, удельной поверхности, а также от наличия и количества обменных ионов.

Наиболее тесная связь прочности обнаруживается с удельной поверхностью [14, 37, 81]. Нестабильность свойств керамических изделий в общем случае является следствием вероятностного характера фундаментальных закономерностей, описывающих процессы материального мира. Достаточно большие воздействия на систему приводят к ее превращениям по состояниям: устойчивость - неустойчивость - устойчивость.

При этом в неустойчивом состоянии - бифуркации - развитие системы носит вероятностный характер, что является причиной изменений её конечного состояния, неопределенности диссипативных структур, образуемых системой в процессе самоорганизации для эффективного рассеяния внешнего воздействия. Деталями таких структур могут быть имеющиеся или вновь созданные элементы структуры [29, 30, 82, 83, 91]. В работе [29] предложены общие подходы для повышения стабильности свойств керамики в процессе её получения и в процессе эксплуатации. Возможны два направления: создание условий для снижения степени неравновесности процессов в областях неустойчивого состояния системы, а также направленное создание структур, которые система использует в качестве диссипативных при конкретных условиях внешнего воздействия.

Одной из основных качественных характеристик керамических изделий, регламентируемых стандартами, является пористость, от которой зависят прочность, модуль упругости, коэффициент термического расширения и термостойкость. Статистические исследования взаимосвязи основных физико-технических свойств (механической прочности, термостойкости, водопроницаемости) и степени пористости керамических изделий показывают, что существует корреляция между пористостью и этими свойствами. Однако до сих пор нет единого мнения о влиянии пор разных размеров и их распределения на эти характеристики [92-98].

Из проведенного анализа следует, что влиять на эксплуатационные свойства можно с самого начала подготовки шихты, варьируя дисперсионный и ионный составы компонентов шихты. Следует отметить, что комплексное влияние степени измельчения исходного материала и ионного состава воды затворения на поведение керамической массы на всех стадиях технологического процесса исследовано недостаточно.

Развитие керамической промышленности связано с всесторонним анализом потенциала местного сырья. Поиск условий подготовки (физических, физико-механических, физико-химических) исходных природных материалов для получения керамики с прогнозируемыми свойствами имеет особую значимость. Этим и обусловлена актуальность изучения свойств глинистых минералов, наиболее перспективных, месторождений Кыргызской Республики - Кара-Киче и Ивановское. Глинистые минералы этих месторождений различны по генезису, химическому и минералогическому составам. Исследование их свойств позволит определить возможность их применения для изготовления керамических изделий промышленного и бытового назначения. Эти исследования интересны еще и потому, что специфические особенности сырья этих месторождений являются характерными для районов, к которым они относятся.

Исследование влияния основных начальных параметров шихты (дисперсности материала и ионного состава воды затворения) на качество готовых керамических изделий на основе этих глин не проводилось. Поэтому, представляется важным изучение этого влияния на всех стадиях производства керамических изделий для разработки стабильной технологии. Актуальна задача изучения эволюции первоначально созданной структурной системы, выявление влияния внешних воздействий на неё. Неоспоримое значение имеет создание керамических изделий широкого спектра назначения, обладающих теми или иными приобретенными свойствами, при неизменности исходного минерального сырья.

Актуальность работы обусловлена необходимостью комплексного исследования глинистых минералов Кара-Кичинского и Ивановского месторождений Кыргызской Республики с целью разработки новых технологических методов их применения при изготовлении керамических изделий промышленного и бытового назначения. Специфические особенности глинистых минералов позволяют рассматривать их как модельные объекты для разработки на основе глин подобного типа керамических материалов различного назначения.

Предварительные исследования, проведенные С.Ж. Жекишевой и Г.Н.Масленниковой, показали, что минералы этих месторождений являются перспективным сырьём для керамической промышленности. Анализ литературных источников показал заметное влияние степени измельчения глинистых минералов (месторождения Украины и России) на структурно-механические характеристики массы, на дообжиговые и обжиговые свойства изделий. Этот вопрос изучался многими авторами: Лыковым A.B., Белопольским М.С., Балкевичем В.Л., Полубояриновым Д.Н., Павловым В.Ф., Дульневым Г.Н. и др. Исследование влияния катионного обмена на разжижаемость глин, на структурно-механические характеристики и форму емость керамических масс проводилось Ничипоренко С.П., Гальпериной М.К., Пивинским Ю.Е., Круглицким H.H. и др.

Вместе с тем, не разработан комплексный подход в исследовании влияния начальных параметров шихты (ионного состава - на микроуровне, степени измельчения исходного материала - на мезоуровне) на свойства керамической массы на всех стадиях технологического процесса изготовления изделий. Особый интерес представляет изучение эволюции исходной структуры и начальных параметров (дисперсность и ионный состав) на конечные механические и теплофизические свойства изделий.

Внедрение новых материалов, обладающих большой прочностью, термостойкостью и другими высокими теплофизическими свойствами при относительно дешёвом исходном сырье представляет большой интерес для всех отраслей промышленности.

Для создания стабильной технологии необходима разработка физических моделей учитывающих следующие аспекты:

- поведение керамической массы при различных механических нагрузках в зависимости от дисперсности твёрдой фазы и ионного состава жидкой фазы;

- протекание физических процессов при сушке керамических изделий и влияние на них исходных параметров шихты (дисперсности глинистых частиц и ионного состава воды);

- реакцию структуры керамической массы при обжиге в зависимости от исходного состава шихты;

- определение эксплуатационных и физико-технических показателей керамических изделий.

Цели и задачи работы: комплексное исследование влиянця степени измельчения (дисперсности) исходного сырья - глины и ионного состава воды затворения на свойства керамической массы на всех технологических этапах для определения возможности прогнозирования конечных свойств керамических материалов.

Развитие керамической промышленности связано с всесторонним анализом потенциала местного сырья. Особую значимость имеет поиск условий подготовки (физических, физико-механических, физико-химических) исходных природных материалов для получения керамики с прогнозируемыми свойствами. Исследование процессов структуро-образования на микроуровне даст возможность выявить закономерности получения требуемых свойств изделий, проследить эволюцию первоначальной системы глина-вода, выявить влияние на неё различных внешних воздействий (механических, термических), проанализировать состояние этой системы на микро- и мезоуровнях на всех технологических этапах.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- определить влияние дисперсного состава исходных материалов на упругопластические свойства керамической массы;

- найти оптимальные параметры дисперсности и ионного состава первичных компонентов, определяющих технологические свойства керамической массы;

- оценить влияние тепловых процессов при сушке и обжиге на эволюцию микро- и мезоструктуры керамических материалов;

- выявить механизм влияния характеристик исходного состава шихты на структуру и свойства кремнезёмистой керамики; установить возможность прогнозирования механических и теплофизических свойств керамических изделий.

Научная новизна. Установлена связь между параметрами структуры шихты на микро- и мезоуровнях с механическими и теплофизическими свойствами кремнезёмистой керамики. Показано, что конечные свойства кремнезёмистой керамики зависят от начальных параметров шихты (дисперсности твёрдой фазы и ионного состава жидкой фазы).

Разработан метод, позволяющий экспрессно определять реологические свойства влажной керамической массы. Впервые введён коэффициент структурной чувствительности, определяющий склонность керамической массы к эластической деформации, которая обусловлена растяжением водных прослоек.

Найдены оптимальные параметры первичных компонентов, определяющих формовочные и литейные свойства керамической массы.

Развит метод определения капиллярно-неподвижной влаги в керамическом материале при сушке. Определена чувствительность керамических масс к сушке в зависимости от дисперсности твёрдой фазы и ионного состава воды.

Предложена математическая модель, описывающая нестационарные поля влагосодержания при сушке керамических изделий.

Практическая значимость заключается в проведении комплексных исследований глинистых минералов Кара-Кичинского и Ивановского месторождений, которые позволяют рассматривать их в качестве модельных при разработке стабильных керамических технологий для глин подобного типа.

Получены данные, характеризующие структурно-механические свойства керамических масс, дающие возможность выбрать начальные параметры шихты и обеспечивающие оптимальные формовочные и литейные свойства.

Предложен метод определения капиллярно-неподвижной влаги в материале определяющий чувствительность глинистых минералов к сушке и сокращающий количество брака при производстве керамических изделий за счёт оптимизации режима сушки.

Предложена теоретическая модель, позволяющая рассчитывать влагосодержание в керамическом материале при сушке в разных временных интервалах.

Достоверность полученных результатов обеспечивалась соблюдением требований ГОСТ по испытаниям керамических образцов.

На защиту выносятся следующие положения:

1 .Экспериментальные исследования зависимостей структурно-механических характеристик керамической массы от дисперсности твёрдой фазы и ионного состава воды затворения.

2.Определение оптимального состава исходной шихты на микро- и мезоуровнях для формирования структуры кремнезёмистой керамики с заданными эксплуатационными свойствами.

3.Структурный параметр керамической массы, определяющий её способность к развитию эластической деформации.

4. Метод определения прямыми измерениями количества неподвижно-капиллярной влаги в образцах, остающейся после окончания усадки при сушке, а также коэффициент чувствительности глин к сушке.

5. Определение оценочных значений коэффициента диффузии влаги из образцов в периоде падающей скорости сушки. Связь между коэффициентами диффузии, релаксации и линейными размерами образцов.

6.Математическая модель, позволяющая численно определять влагосодержание в материале в различные временные периоды сушки.

7.Совокупное влияние дисперсности и ионного состава керамической массы на теплофизические свойства керамических изделий.

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на Международной научно-теоретической конференции, посвященной 5-летию Кыргызско-Российского Славянского университета (Бишкек 1998), Международном научно-техническом семинаре «Нетрадиционные технологии в строительстве» (Томск 1999), научной конференции «Наука и наукоёмкие горные технологии» (Бишкек 2000), 6-ой Казахстанской конференции по физике твёрдого тела, с международным участием (Актобе 2000).

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и библиографического списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Скрипников, Александр Александрович

Выводы.

Определено влияние элементов структуры керамики на её теплофизические свойства. Дилатометрическим методом исследована температурная зависимость коэффициентов термического расширения керамики на основе глины Кара-Киче.

Анализ, полученных дилатометрических кривых, показал, что с увеличением температуры в печи (дилатометре) линейные размеры образца растут вплоть до 850 °С, а затем начинается интенсивная усадка за счет уплотнения. Усадка растёт как с повышением температуры до 1100 °С, так и при выдержке 1 час при этой же температуре. Однако скорости и величина уплотнения образцов, а также кривые охлаждения спеченных материалов различаются в зависимости от мезо- и микроструктуры шихты. Это обусловлено смещением фазовых превращений по температурной ординате, изменением кинетики этих превращений, а также вариациями в диффузионных процессах. Уплотнение образцов при спекании делится на 2 стадии: первая - нагрев образца в интервале температур (850-1100) °С, вторая - выдержка 1 ч при конечной температуре. Скорости уплотнения образцов изменяются в зависимости от размеров зёрен, а также ионного состава шихты. Для мелкодисперсных образцов скорости уплотнения на первой стадии выше, чем на второй (при выдержке) в 2,5 раза, а для крупнозернистых - в 2 раза. Вариация ионного состава оказывает более существенное влияние на кинетику спекания. Скорость уплотнения шихты со щелочной водой самая большая на обеих стадиях спекания. В этой воде затворения создается максимальная концентрация одноатомных ионов, выполняющих роль катализаторов уплотнения или активаторов спекания.

С ростом концентрации катионов щелочных металлов в воде затворения скорости уплотнения на обеих стадиях спекания начинают выравниваться, при этом наблюдается ускорение консолидации частиц на второй стадии. Совместное варьирование размеров частиц и ионного состава воды приводит к существенным изменениям в развитии диффузионных процессов. Первая стадия представляет собой перераспределение зерен, главным образом, за счет межзёренного проскальзывания. При начальном образовании жидкой фазы с небольшой вязкостью начинается осуществление этого процесса. Его скорость обусловлена количеством и свойствами жидкой фазы: толщиной межчастичных прослоек, вязкостью, способностью смачивать твердые частицы, т.е. интенсивность межзёренного проскальзывания. Формируя различные межзёренные границы, можно регулировать теплофизические и механические свойства спечённых материалов. Первая стадия основана на механизмах поверхностной диффузии. На второй стадии плотность материала увеличивается за счет процессов растворения и вторичной кристаллизации, фазовых и полиморфных превращений. После первой стадии зерна оказываются разделенными прослойками жидкости, имеющей небольшие отрицательные радиусы кривизны, находящиеся под действием давления Лапласа, величина которого обратно пропорциональна радиусам. Доминирующим механизмом, обеспечивающим перемещение атомов на второй стадии спекания, является объемная диффузия. Различие в дисперсности твердых частиц, составляющих керамическую массу, вносит свой вклад в формирование процессов спекания, образования структуры, и как следствие, в свойства спеченных образцов. Влияние дисперсности должно в большей степени проявляться на первой стадии спекания, что и наблюдается на самом деле. В спеченных образцах значения а различаются (в 5-10 раз) в зависимости, в первую очередь, от размеров зёрен. Установлено, что при охлаждении спечённых образцов коэффициенты линейного расширения уменьшаются.

Самые низкие значения коэффициента термического линейного расширения наблюдаются для образцов, спеченных из шихты, приготовленной из крупнозернистых фракций на дистиллированной воде. Наиболее термостойкие образцы, полученные из шихты с водопроводной водой и крупными размерами зерен. Изменения а связаны с влиянием дисперсности частиц и ионного состава воды на кинетику полиморфных превращений. В мелкодисперсных массах при 1000-1100 °С образуются фазы, характерные для легкоплавких систем, способствующие снижению температуры образования жидкой фазы. Максимальную прочность можно получить либо уменьшая размеры частиц, либо используя воду с большим содержанием катионов К+ и (щелочную) для затворения шихты. Коэффициент линейного расширения зависит в первую очередь от размеров частиц, а затем уже от ионного состава воды затворения Наибольшая термостойкость достигается замешиванием массы из частиц фракции Б2 и водопроводной воды.

Рассмотрено влияние ионного состава воды на процессы спекания керамических масс на основе монтмориллонитовой глины. Ионный состав воды оказывает влияние на увеличение объёма образцов при нагревании. Максимальный прирост объёма наблюдается в керамических массах с высокой концентрацией катионов щелочных металлов в интервале температур 750-820 °С. Объёмное увеличение образцов связано с удалением прочно связанной воды из структуры монтмориллонита в виде пара, что сопровождается увеличением пористости. Образцы, приготовленные из шихты с минимальным содержанием катионов щелочных металлов отдают больше воды при сушке, чем образцы с высокой концентрацией этих катионов. Увеличение линейных размеров образцов с дистиллированной водой в 2 раза меньше.

Ионный состав воды затворения оказывает влияние на развитие процессов спекания. Коэффициенты термического линейного расширения а практически одинаковы для масс с кислой и щелочной водой. Для образцов с дистиллированной водой а в 2 раза больше за счёт образования большого объёма жидкой фазы. Поскольку коэффициент а характеризует прочность межатомных связей, существенное увеличение его значений свидетельствуют о высокой дефектности структуры или аморфизации части кристаллитов. Это проявляется в изменении прочности. После 2-х часов выдержки при максимальной температуре обжига образцы с кислой водой в 1,5 раза прочнее (за счёт процесса уплотнения), чем с щелочной. У образцов с щелочной водой затворения спечённых без выдержки при 1000 °С, прочность выше, несмотря на последующее уплотнение.

Анализ влияния времени выдержки при высоких температурах на а показал, что в образцах со щелочной водой значения а не зависят от неё, а в образцах с кислой водой затворения его значения увеличиваются в 1,5 раза. Это свидетельствует о значительном ослаблении межатомных связей, которые происходят за счёт фазовых превращений, протекающих во время высокотемпературной выдержки.

Образцы из шихты, полученные с щелочной водой, с начала нагрева увеличиваются в объёме, а образцы с кислой и дистиллированной водой существенно уменьшаются в размерах в интервале температур от 100 до 300 °С. Эта усадка обусловлена удалением адсорбционной и осмотической воды из гидратных оболочек, т.е. разрушением физико-химической связи воды с твёрдой фазой, и изменяет мезоструктуру - поровое пространство. Большая часть воды, находящаяся в этих образцах, слабее связана с частицами твёрдой фазы, чем в образцах, приготовленных на щелочной воде.

Наиболее термостойкими получаются образцы, полученные из керамической массы с щелочной водой затворения. Увеличение коэффициента а и нелинейное расширение обусловлено эффективным процессом выхода прочно связанной кристаллизационной воды из образцов и образованием новой фазовой структуры на микроуровне.

Формировать структуру керамики на мезо- и микроуровне можно путём вариации ионного состава воды. Изменение относительного количества прочно и слабо связанной воды оказывает влияние, как на процесс образования пор, так и на дегидратацию кристаллической структуры монтмориллонита. Структурные изменения на стадии предварительных обжигов оказывают влияние на конечную структуру и теплофизические свойства (термостойкость, коэффициент термического линейного расширения). Сочетание вариаций ионного состава воды и дилатометрии являются эффективным инструментом для разработки заданных структур с прогнозируемыми свойствами.

Заключение

Исследовано влияние состава шихты на микроуровне (ионный состав воды затворения) и на мезоуровне (степень измельчения твёрдых частиц) на конечные свойства керамических материалов на всех технологических этапах производства. Для каждого состава шихты определены структурно-механические характеристики керамических масс. Установлено, что керамические массы на основе глины Кара-Киче при затворении водой с малым содержанием катионов щелочных металлов разрушаются при минимальных нагрузках. Данные массы обладают текучестью, близкой к ньютоновской. Глина Ивановского месторождения более чувствительна к ионному составу воды при всех размерах зёрен. При добавлении катионов калия и натрия в керамические массы на основе этой глины наблюдается уменьшение деформации более чем в 2 раза.

Для определения чувствительности масс к медленным эластическим деформациям введён структурный коэффициент, определяющий характер взаимодействия глинистого минерала с водой, силы сцепления частиц между собой. Вычисленные значения структурного коэффициента определяют степень деформации водных оболочек частиц в зависимости от приложенной нагрузки. Увеличение размера частиц глины Кара-Киче в шихте обуславливает рост структурного коэффициента. У шихты на основе Ивановской глины взаимодействие водных оболочек с частицами более значительно, что снижает развитие межзёренного скольжения. Для шихты на основе этой глины зависимости структурного коэффициента от размера зёрен не наблюдается, определяющий фактор - ионный состав воды. Введение в массу на основе глины Кара-Киче щелочных катионов с концентрацией ниже 1000 мг/л обеспечивает высокую подвижность частиц, что связано с низкой вязкостью водных межзёренных прослоек, но достаточно высокой прочностью связи с твёрдой фазой. Такая масса по реологическим свойствам соответствует жидкости с тиксотропной текучестью, что обеспечивает хорошую формуемость изделий. Это характерно для всех масс с глиной Кара-Киче. Текучесть шихты из Ивановской глины месторождения существенно зависит от концентрации щелочных катионов, внесённых в шихту с водой затворения. При незначительном количестве этих катионов (до 100 мг/л) масса обладает бингамовским течением, при высокой концентрации калия и натрия (свыше 1000 мг/л) у массы проявляется дилатантный характер течения, при концентрации этих катионов от 500 до 1000 мг/л масса имеет тиксотропный характер течения. Для обеспечения хорошей формуемости изделий необходимо введение в массу катионов калия и натрия (от 500 до 1000 мг/л), а для производства изделий шликерным литьём - повысить концентрацию катионов калия и натрия более чем 1000 мг/л.

В процессе сушки исследована зависимость поведения шихты из глины Кара-Киче и Ивановской от дисперсности твёрдой фазы и ионного состава воды. Установлено, что наибольшее влияние на кинетику сушки оказывает структура кристаллических решёток минерала и концентрация ионов в воде. Усадка изделий в процессе сушки зависит от ионного состава воды. Масса на основе Ивановской глины с дистиллированной водой даёт усадку при сушке более 10%, а с щелочной водой усадка в 2 раза меньше. Усадка образцов на основе глины Кара-Киче практически не зависит от ионного состава воды. Увеличение размеров частиц в шихте ведёт к снижению усадки для обеих глин, но для глины Ивановского месторождения усадка больше в 3 раза. Она более чувствительна к дисперсности частиц в шихте. Исследование совместного влияния ионного состава воды и дисперсности твёрдой фазы показало, что для Ивановской глины усадка при сушке в 7 раз выше, чем для глины Кара-Киче. Ионный состав оказывает существенное влияние на интенсивность сушки керамических масс на основе глины Кара-Киче. При минимальном количестве катионов калия и натрия она на 15% выше, чем при концентрации этих катионов свыше 1000 мг/л.

Определено количество капиллярно-неподвижной влаги в образцах, относительная толщина водных плёнок, рассчитаны скорость сушки и чувствительность минерала к сушке. Интенсивность сушки в крупнозернистых массах обеих глин выше, чем в мелкозернистых. Скорость сушки минимальна у образцов с щелочной водой затворения. Совместное влияние размера частиц и ионного состава воды показало, что в крупнозернистых образцах водные прослойки толще, при этом самые тонкие плёнки характерны для масс с дистиллированной и кислой водой, а с щелочной водой они в 2 раза толще. Средняя толщина прослоек воды в шихте из крупнозернистых материалов больше, чем из мелкозернистых с кислой водой в 10 раз, с дистиллированной - в 15 раз, с водопроводной - в 25 раз и с щелочной - в 30 раз.

Разработан метод определения капиллярно-неподвижной влаги, остающейся в материале после прекращения усадочных явлений. На основании экспериментальных данных определены коэффициенты диффузии влаги из образцов в периоде падающей скорости сушки. Установлено, что микро- и мезоструктура шихты влияет на кинетику сушки. В зависимости от ионного состава воды затворения в высушенных образцах создаётся различная поровая структура.

Предложена математическая модель процесса сушки влажных керамических масс, позволяющая определять температурные поля и влагосодержание в материале в различные моменты времени сушки. Теоретические расчёты хорошо согласуются с экспериментальными данными, что подтверждает правильность выбора модели.

Исследовано влияние исходных параметров шихты на процессы спекания керамических масс на основе глины Кара-Киче. Установлено, что уменьшение средних размеров частиц в 10 раз приводит к существенным изменениям в кинетике полиморфных превращений. Мелкозернистые образцы, обожжёные при температуре 1100 °С и при выдержке 1 час имеют усадку в 1,2 раза больше, а их прочность в 1,25 раз выше, чем у крупнозернистых. Повышение прочности и увеличение усадки определяются снижением открытой пористости в мелкозернистых образцах более, чем в 4 раза. Размеры частиц в исходной шихте изменяют фазовый состав кристаллических компонентов, влияют на структуру аморфных составляющих на уровне микроструктуры, изменяют поровое пространство на уровне мезоструктуры. Ионный состав шихты оказывает существенное влияние на кинетику спекания. Скорость уплотнения шихты с концентрацией одноатомных щелочных катионов в воде затворения более 1000 мг/л самая высокая. Эти катионы выполняют роль катализаторов уплотнения или активаторов спекания. Совместное варьирование размеров частиц и ионного состава воды приводит к изменениям в развитии диффузионных процессов. Образующаяся при спекании жидкая фаза характеризует интенсивность межзёренного проскальзывания, определяемую структурой жидких прослоек между частицами. Формируя различные межзёренные границы можно управлять теплофизическими и механическими свойствами керамики. Коэффициенты термического линейного расширения (а) зависят от размеров зёрен и от ионного состава воды. Самые низкие значения а имеют образцы из крупнозернистых фракций с минимальным количеством катионов калия и натрия. Образцы из мелкозернистых фракций обладают низкой термостойкостью.

Ионный состав шихты оказывает влияние на процесс спекания Ивановской глины. Малое количество катионов калия и натрия в шихте приводит к изменению линейных размеров при температурах 750-800 °С. В этом случае жидкая фаза образуется раньше, пористость, особенно закрытая, уменьшается. Коэффициент термического линейного расширения у образцов из этой шихты в 2 раза больше, чем для шихты с кислой и щелочной водой. Для получения термостойкой керамики рекомендуется применять воду затворения с содержанием катионов калия и натрия от 500 до 1000 мг/л.

23. Черняк Л.П., Нестеренко И.П., Зайонц P.M., Ничипоренко С.П. Электромагнитная обработка воды и структурообразование глинистых минералов // Стекло и керамика. 1973. - №4. - С. 23-25.

24. Черняк Л.П., Нестеренко И.П., Карпова К.С., Гонтмахер В.Е. Особенности спекания глинистых систем, полученных при электромагнитной обработке воды // Стекло и керамика. 1974.- №4.-С. 19-20.

25. Груздева Г.П., Блинов A.C., Верилов В.Т., Черняк Л.П., Зайонц P.M. Применение электромагнитной обработки воды в производстве керамических изделий // Стекло и керамика. 1974. - №5. - С. 24-26.

26. Капачаускас И., Ласис А., Рекертас Р. К вопросу о применении воды, обработанной магнитным полем, для затворения силикатных и гипсовых материалов //Труды ВНИИ теплоизоляция. 1967. вып.2.-С. 242-248.

27. Либуркин В.Г., Кондратьева Б.С., Павлюкова Т.С. Воздействие магнитной обработки воды на структурообразование гипса // Стекло и керамика. 1986.-№3.-С. 22-23.

28. Гальперина М.К., Сафронова З.Н. Разжижение глин различного минералогического состава // Стекло и керамика. 1973. - №11.- С. 16-17.

29. Бакунов B.C., Беляков A.B. Перспективы повышения воспроизводимости структуры и свойств керамики // Огнеупоры и техническая керамика. - 1998. - №2. - С. 16-21.

30. Беляков A.B., Брыгина Е.А. Локальные уплотнения при спекании керамики и воспроизводимость структуры //Стекло и керамика. - 1998. -№10.-С. 10-13.

31. Самсонов Г.В., Борисова А.Л., Жидкова Т.Г. и др. Физико-химические свойства окислов. Справочник. М.: Металлургия, 1978.- 472 с.

32.Грим P.E. Минералогия и практическое использование глин. - М.: Мир, 1967.-510 с.

33. Кингери У.Д. Введение в керамику. - М.: Стройиздат, 1967. - 498 с.

34. Масленникова Г.Н., Харитонов Ф.Я., Дубов И.В. Расчеты в технологии керамики. - М.: Стройиздат, 1984. - 200 с.

35. Павлов В.Ф. Физико-химические основы обжига изделий строительной керамики. - М.: Стройиздат, 1977. - 240 с.

36. Книгина Г.И., Вершинина Э.Н., Тацки JI.H. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и искуссвенных пористых заполнии-телей. - М.: Высшая школа, 1985. - 223 с.

37. Каныгина О.Н., Скрипников A.A., Четверикова А.Г. Физико-технологические параметры глин, определяющие свойства традиционной керамики. - Бишкек.: изд. КРСУ, 1999. - 60 с.

38. Августиник А.И. Керамика. - Д.: Стройиздат, 1975. - 592 с.

39. Жекишева С.Ж., Куманбаев Ж.К., Масленникова Г.Н. Глины Киргизии в производстве керамических изделий бытового назначения // Стекло и керамика. - 1980. - №11. - С. 18-19.

40. Госин Н.Я. Производство керамических строительных материалов. - М.: Высшая школа, 1971. - 200 с.

41. Полубояринов Д.Н., Балкевич В.Д., Попильский Р.Я. Высокоглиноземистые керамические и огнеупорные материалы. -М.: Гос. издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. I960. - 232 с.

42. Мануйлова Н.С., Суханова С.М. Участие воды в процессе вспучивания глинистых пород / Сборник трудов ВНИИСТРОМ. - 1964. - №1 (29).-С. 3-11.

43. Будников П.П. Химия и технология силикатов. - Киев.: Наукова Думка. - 1964.- 612 с.

44. Химическая технология керамики и огнеупоров / Под ред. Будни-кова П.П. и Полубояринова Д.Н. - М.: Изд-во литературы по строительству. -1972.- 552 с.

45. Годовиков А.А, Минералогия. - М.: Недра. - 1975. - 520 с.

46. Крупа A.A., Городов B.C. Химическая технология керамических минералов. Учебное пособие. - Киев.: Высшая школа. - 1990. - 339 с.

47. Даценко Б.М. Исследование структурообразования при спекании композиций глинистых минералов в системе каолинит - гидрослюда - монтмориллонит // Вопросы химии и химической технологии. - Харьков. - 1983. -№71.-С. 98-103.

48. Крупа A.A., Михайленко В.А., Иванова Е.Г. Влияние минералогического состава глинистого сырья на свойства керамических изделий // Стекло и керамика. - 1996. - №1-2. - С. 35-39.

49. Карпиловсикй Л.П., Тужиков A.A. Влияние гранулометрического состава на технологические свойства глинистых минералов // Стекло и керамика. - 1973. - №9.- С.21-22.

50. Пивинский Ю.Е. Реологические свойства водных суспензий кремнезема // Коллоидный журнал. - 1973. - т.35. №2. - С. 289-295.

51. Каплан Ф.С., Пивинский Ю.Е. Реологические и коллоидно-химические свойства керамических дисперсных систем // Химия и технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. - Л.: Наука. -1989.-С.125-141.

52. Ефремов И.Ф. Дилатансия коллоидных структур и растворов полимеров // Успехи химии. - 1982. - т.51. №2. - с. 285-310.

53. Staneva N., Kasabov I., Zotchev W., Pheological Behaviour of Whiteware Casting Slips // Interceram. 1994. - V.43. №6. - P. 346-347.

54. Горькова И.М. Физико-химические исследования дисперсных пород в строительных целях. - М.: Стройиздат, 1975. - 152 с.

55. Каныгина О.Н., Скрипников A.A., Четверикова А.Г., Солтонова М. Влияние дисперсности на формирование физико-технологических свойств глин // Наука и новые технологии. - Бишкек, 1999. - №4. - С. 7-10.

56. Козлов В.В., Павлов В.Ф. Термомеханические свойства материалов на основе глиняных масс // Стекло и керамика. - 1982. - №10. - С. 16-18.

57. Книгина Г.И., Шароватов A.A. Особенности дилатометрических кривых карбонатсодержащих плиточных масс // Стекло и керамика. - 1982, №9.-С. 18-19.

58. Грум-Гржимайло О.С., Лыхина Н.С., Ананьева A.M. Роль минералогического фактора в процессе спекания глин // Стекло и керамика. - 1981. №4. - С. 23-25.

59. Даценко Б.М., Мороз Б.И., Круглицкий H.H. Свойства керамики в системе каолинит - гидрослюда - монтмориллонит // Стекло и керамика. -1981. №9.-С. 19-21.

60. Мороз Б.И., Даценко Б.М., Колесникоа И.В. Линейное расширение композиции глинистых минералов // Стекло и керамика. - 1984.-№11.

С. 20-22.

61. Керамические материалы / Под ред. Масленниковой. - М.: Строй-издат. 1991.- 320 с.

62. Дерягин Б.В. Исследование в области поверхностных сил. - М.: Изд. АНСССР, 1961. - С. 297.

63. Галабаутская Е.А. Система глина - вода. - Львов: Изд-во Львовского университета, 1962.- 211 с.

64. Книгина Г.И. Повышение однородности суглинистой массы в производстве кирпича//Строительные материалы, 1968. - №3. -С. 31-32.

65. Каныгина О.Н., Каныгина А.Г., Скрипников A.A., Чашников Д.И. Ионный состав воды и кинетика предварительных обжигов электротехнической керамики // Вопросы материаловедения. - Санкт-Петербург. - 1998, №4 (17).-С. 19-25.

66. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. - М.: Наука, 1977.

356с.

67. Общая химическая технология. Т.2 / Под ред. Мухленова И.П. - М.: Высшая школа, 1984. - 263 с.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Скрипников, Александр Александрович, 2000 год

1. Нехорошев A.B., Цителаури Г.И., Хлебионек Е., Жадамбаа С. Ресурсосберегающие технологии керамики, силикатов и бетонов. М.: Стройидат, 1991.- 488 с.

2. Физическая химия силикатов / Под ред. A.A. Пащенко. М.: Высшая школа, 1986.- 397 с.

3. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. Основные положения и реологические модели // Огнеупоры.-1994. № 3.-С.7-15.

4. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 2. Дисперсные системы, методы исследования и оценки их реологических свойств // Огнеупоры. 1995. № 12.- С.2-10.

5. Дульнев Г.Н., Новиков В.В. Процессы переноса в неоднородных средах. JL: Энергоатомиздат, 1991. - 248 с.

6. Гальперина М.К., Колышкина Н.В. Исследование реологических свойств глинистых шликеров // Тр. Гос. НИИ стройкерамика, 1983. № 53.-С.5-16.

7. Круглицкий H.H. Основы физико-химической механики. Часть 1. -Киев: Высшая школа, 1975. 207 с.

8. Ничипоренко С.П. Физико-химическая механика дисперсных структур в технологии строительной керамики. Киев: Наукова думка, 1968. - 76с.

9. Урьев Н.Б., Талейсник М.А. Физико-химическая механика и интенсификация образования пищевых масс. М.: Пищевая промышленность, 1976. - 240 с.

10. Жекишева С.Ж, Использование глин Кара-Киче в производстве керамических изделий. Бишкек: Илим, 1994. - 64 с.

11. Минеральные ресурсы неметаллических полезных ископаемых Кыргызской Республики. Строительные материалы / Справочник. Бишкек:

12. Министерство геологии и минеральных ресурсов Кыргызской Республики, 1996.- 385 с.

13. Ефремов И.Ф., Лукашенко Г.М. Терентьева Э.А. Образование и свойства периодических коллоидных структур // Поверхностные силы в тонких плёнках. М.: Наука, 1979. - С. 20-29.

14. Земятченский П.А. Глины СССР. М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1935.

15. Ребиндер П.А. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. М.: Наука, 1979. - 382с.

16. Михайлов Н.В., Ребиндер П.А. О структурно-механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем // Коллоидный журнал. 1955. Т. 17. №2.-С. 107-119.

17. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, 1988. - 256 с.

18. Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. М.: Металлургия, 1974.- 264 с.

19. Балкевич В.Л., Мосин Ю.М. Реологические свойства керамических масс. М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1988. - 68 с.

20. Хорьков П.Н., Кравчук A.A. Структурно-механические свойства некоторых пластических материалов // Стекло и керамика. 1975. №5.1. С. 26-28.

21. Книгина Г.И., Симонова В.П. Оценка шликеров по стуктурно-механическим свойствам // Стекло и керамика. 1973. №1. - С. 30-33.

22. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 3. Тиксотропия и классификация тиксотропных систем // Огнеупоры и техническая керамика. 1996.- №8. С. 14-20.

23. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 4. Тиксотропные системы и факторы, определяющие их свойства // Огнеупоры и техническая керамика. 1996.- №10. С. 9-16.

24. Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Контроль качества воды. М: Стройиздат, 1977.-С. 156.

25. Редько JI.T., Ласис А.Ю., Капранов В.В., Пасюнас К.В. Исследование влияния pH воды затворения на процесс твердения гипса методом ЯМР / Труды ВНИИ теплоизоляция. 1972. - вып. 6. - С. 75-83.

26. Кульский Л.А. Теоретическое обоснование технологии очистки воды. Киев: Наукова думка. - 1968. - 18 с.

27. Paulson Е. Water and Sewage Works, 1963. №110. P. 216.

28. Эйзенберг Д., Кауцман В., Структура и свойства воды. Л.: Гидро-метеоиздат. - 1975. - 259 с.

29. Black А.Р., Ching lin Cher // Z. Amer. Water Works Assoc. - 1965. -№57.-354 p.

30. Тимашев B.B., Сушеменко Л.М., Альбац Б.С. Агломерация порошкообразных силикатных материалов. М.: Стройиздат, 1978. - 136 с.

31. Кушель М.И., Эйдук Ю.Я., Титова H.A. Влияние тонкого измельчения глинозема в вихревом слое на свойства керамики // Стекло и керамика. -1984. №2. -С. 20-21.

32. Мороз И.И., Комская М.С. Структурно механический анализ качества каолина мокрого обогащения // Стекло и керамика. - 1974, №7.1. С. 21-22.

33. Рыщенко М.И., Ливсон З.А. Влияние различных добавок и дисперсности кремнеземсодержащих компонентов на процессы прессований и сушки фаянсовых масс // Стекло и керамика. 1970. №2. -С. 36-38.

34. Пащенко A.A. Регулирование физико-химических свойств технических дисперсий. Киев: Высшая школа. 1975. - С. 217.

35. Мороз И.И., Комская М.С. Структурно-механический анализ качества каолина мокрого обогащения // Стекло и керамика. 1976, №7.1. С. 21-23.

36. Семёнов B.C., Новожилова Н.П. Взаимосвязь механической прочности каолина с удельной поверхностью// Стекло и керамика. 1981 .№2-С.16-18.

37. Анциферов В.Н., Бобров Г.В., Дружинин JI.K. и др. Порошковая металлургия и напылённые покрытия. М.: Металлургия, 1987.- 792 с.

38. Ульянов B.JL, Поздеева Э.В. Определение средних значений модуля упругости электроизоляционных керамических материалов// Стекло и керамика.-1984. №6.- С.24-25.

39. Пайтиген Х.-О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образцы комплексных динамических систем: Пер. с англ.-М.: Мир, 1993. 176 с.

40. Гленедорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости к флуктуации: Пер. с англ. М.: Мир, - 1973. - 280 с.

41. Бакунов B.C., Беляков A.B. К вопросу об анализе структуры керамики// Неорганические материалы. 1996. - Т.32. - №2. - С. 243-248.

42. Бакунов B.C., Беляков A.B. Термостойкость и структура керамики// Неорганические материалы. 1977. - Т.ЗЗ. - N212. - С. 1533-1536.

43. Mandelbrot B.B. The Fractal Geometry of Nature. San Francisco: W.H. Freeman and Company, 1982. 459 p.

44. Беляков A.B., Бакунов B.C. Стабильность качества изделий в технологии керамики // Стекло и керамика. 1998. - №2. - С. 14-18.

45. Иванова В. С., Баланкин A.C., Бунин И.Ж. и др. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука. - 1994. - 383 с.

46. Третьяков Ю.Д., Олейников H.H., Гудилин Е.А. Самоорганизация в физико-химических системах на пути создания новых материалов // Неорганические материалы. 1994. - Т.ЗО. - №3. - С. 291-305.

47. Meakin P.J. Diffusion Limited Aggregation in Three Dimensions: Resalts from a New Cluster - Cluster Aggrigation Model // Cooloid and Interface. Sei. - 1984. - V.102. - №2.-P. 491-504.

48. Гальперина М.К., Ерохина JI.B. Определенных эффективных размеров капилляров в керамических материалах // Стекло и керамика. 1982. -№2.-С. 21-22.

49. Салтевская JIM., Лебедев К.В. Пористость керамических тел // Стекло и керамика. 1981. - №8. - С. 22-23.

50. Гальперина М.К., Ерохина Л.В. К вопросу о структуре пористости керамических изделий // Труды НИИ стройкерамика: М.: 1981. - С. 58-67.

51. Беркман A.C., Мельникова А.Г. Структура и морозостойкость стеновых материалов. Л.: Госстройиздат, 1962. - С. 24-26.

52. Лыков A.B. Явление переноса в капиллярно- пористых телах. М.: ГИТТЛ, 1956. - 342 с.

53. Чизмаджев Ю.А. Макрокинетика процессов в пористых средах. -М.: Наука, 1971.-С. 110-166.

54. Смирнова К.А., Смирнов Л.В. Расчет параметров синтеза керамических материалов с заданной пористостью // Стекло и керамика. 1974. №9. -С. 29, 30.

55. Лыков A.B. Теориая сушки, М.: Энергия. - 1968. - 471 с.

56. Цимерманис Л.Б. Термодинамические и переносные свойства ка-пиллярно-пористых тел. Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во.-1975.- С. 137.

57. Цимерманис Л.Б, Банников Г.Е. Степень завершенности структу-рообразования глины // В кн. "Термодинамические основы интенсификации сушки строительных материалов и изделий". Челябинск: Урал НИИ строй-проект. - 1974. - С. 24-32.

58. Белопольский M.С. Кинетика объемно напряженного состояния и растрескивание керамических изделий в процессе сушки // НИИ стройке-рамики. М.: вып. 14. - 1959. - С. 79-98.

59. Белопольский М.С. Изменение структуры коллоидного капиллярно пористого тела (глины) в процессе сушки. Минск: ИФЖ. - T.IV. №4, 1961.-С. 49-54.

60. Чижский А.Ф. Экспресс метод определения чувствительности глин к сушке // Стекло и керамика. 1966, №9.- С. 27-29.

61. Чижский А.Ф. Сушка керамических материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1971. 177 с.

62. Овчаренко Ф.Д. Взаимодействие воды с поверхностью глинистых минералов. /Сб. Физико химические основы керамики. Госстройиздат. Н., 1956.-С. 31.

63. Куколев Г.В. Технические свойства глин в свете коллоидно химических воздействий // Огнеупоры, №12. - 1948. - 550 с.

64. Хюльзенберг Д., Крюгер Х.-Г., Ретиг Т., Ферриер Г. Механизация процессов формования керамических изделий./ пер. с нем. Соловьева А.Г., под ред. Пивинского Ю.Е. М.: Стройиздат, 1984.- 263 с.

65. Ребиндер H.A., Логинов Г.Л. Новые физико -механические пути в технологии строительных материалов // Вестник АН СССР. Т. 10, 1951.- с.47.

66. Ничипоренко С.П. Основные вопросы теории процессов обработки и формования керамических масс. Киев: Изд. АН УССР, I960.- С.237.

67. Hinz. W.: Silikate. Berlin: VEB Verlad fur Bauwessen, 1970.

68. Moore. F.: Institute of Ceramic textbook. Series. Z. Pheology of ceramic systems. London: Maclaren and sons LT, 1965.

69. Ничипоренко С.П., Шабалкевич Л.Б. Методы исследования структурно механических свойств керамических масс // Стекло и керамика. №4, 1952. - С. 14.

70. Толстой Д.М. Об эффекте пристенного скольжения дисперсных систем./ Коллоидный журнал. Т.10, вып.2. 1948. - С. 133-147.

71. Фрейндлих Г. Тиксотропия / пер. с нем. М.: ГОНТИ, 1939. - 128с.

72. Рейнер М. Деформация и течение / пер с англ. М.: Нефтегортоп изд., 1963. - 382 с.

73. Гальперина М.К., Павлов В.Ф. Глины для производства керамических изделий. М.: ВНИИЭСМ, 1971.- С. 186.

74. Зимон А.Д. Адгезия пыли и порошков. М.: Химия. - 1976.- 202 с.

75. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: изд. АН СССР, 1955.- 317 с.

76. Кройт Г.Р. Наука о коллоидах. Т.1. Необратимые системы. М., ИЛ, 1955. - 377 с.

77. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотация. М.: Недра, 1973.- 25с.

78. J.M.Cases, P.Ch.Touret, D.Vestier. C.r. Acad. Sei.,С 272, 1971.- 728 p.

79. Кастальский A.A., Минц Д.М. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. М.: Высшая школа, 1962.- 58 с.

80. Дриц В .В., Кощаев A.A. Кристаллография. Т.5. №2, 1960. 218 с.

81. Звягин Б.Б. Электронография и структурная кристаллография глинистых минералов. М.: Наука, 1964. - 126 с.

82. Звягин Б.Б. Кристаллография. Т.5, №1, 1960. С. 14.

83. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 5. Дилатансия, классификация и типы дилатантных систем // Огнеупоры и техническая керамика. №2. 1997.- С. 8-16.

84. Пивинский Ю.Е. Реология в технологии керамики и огнеупоров. 6. Дилатантные системы и факторы, определяющие их свойства // Огнеупоры и техническая керамика. №4. 1997.- С. 2-13.

85. Лотов В.А. Взаимосвязь водно физических, структурно - механических и теплофизических свойств влажных дисперсных материалов // Стекло и керамика. №5, 2000. - С. 17-21.

86. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге. Т.1. JL: Гидроме-теоиздат, 1995. - 664 с.

87. Лотов В.А., Дубовицкая Н.С. Исследование процесса гранулирования цементных сырьевых материалов // Минеральное сырье и нефтехимия.- Томск, 1977. С. 56-59.

88. Чижский А.Ф. Сушка керамических материалов и изделий. М.: стройиздат, 1971.- 178 с.

89. Карауш С.А., Боберь Е.Г. Чижик Ю.И. Расчет температурных полей в обжигаемых керамических изделиях // Стекло и керамика. №6. 1996. -С 13-15.

90. Мавлов В.Ф. Труды НИИ стройкерамика вып. 40-41.- М.: Стройиздат, 1975. - 133 с.

91. Хведелидзе Т.А. Способы защиты от коррозии металлических строительных материалов. Ростов- на-Дону: изд. Ростовского университета, 1967.-32 с.

92. Каныгина О.Н., Каныгина А.Г., Скрипников A.A., Скрынников

93. A.M., Чашников Д.И. Кинетика фазовых превращений в кремнеземистой керамике при обжиге // Вопросы материаловедения. Санкт-Петербург, 2000, №4(17). -С. 14-19.

94. ГОСТ 24409-80. Материалы керамические электротехнические. Методы испытаний.

95. Четверикова А.Г., Каныгина О.Н., Скрипников A.C., Мироненко С. Термостойкость кремнеземистой керамики / Сб. научных трудов. Физика.- Бишкек: изд. КРСУ, вып.2, 2000. С. 32-35.

96. Тихи Ю., Обжиг керамики / пер. с чешского. М.: Стройиздат, 1988.- 344 с.

97. Каныгина О.Н., Четверикова А.Г., Скрипников A.A., Лелевкин

98. B.М. Влияние скорости нагрева на физико-механические свойства кремнеземистой керамики // Стекло и керамика. №6, 1999. С. 17-19.

99. Стрелов K.K. Технический контроль производства огнеупоров,-М.: Металлургия, 1970. 234 с.

100. Керамика из огнеупорных окислов / Под ред. Полубояринова Д.Н., Попильского Р.Я. М.: Металлургия, 1977.- 345 с.

101. Стрелов К.К. Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. М.: Металлургия, 1978.- 376 с.

102. Ралко A.B., Крупа А.А, Племянников Н.Н, Алексенко Н.В., Зинько Ю.Д. Тепловые процессы в технологии силикатов Киев: Вища школа, 1986.- 232 с.

103. Стрелов К.К., Кащеев И.Д. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. М.: Металлургия, 1996. - 608 с.

104. Эванс А.Г., Лэнгдон Т.Г. Конструктивная керамика / пер. с англ. -М.: Металлургия, 1980.- 256 с.

105. Четверикова А.Г., Лелевкин В.М., Каныгина О.Н.,Скрипников A.A. Теплопроводность кремнеземистой керамики // Сб. научных трудов. Физика. Бишкек, 2000, вып.2. - С. 36-40.

106. Андрианов Н.Т., Собко P.M., Дягилец С.М. определение термостойкости керамики // Стекло и керамика, №7, 1999.- С. 24-26.

107. Масленникова Г.Н., Мамаладзе P.A., Мидзута С., Коумото К. Керамические материалы. М.: Стройиздат, 1992.- 320 с.

108. Кулбеков М.К., Хамраев Ш.И. Термомеханические процессы при обжиге глин полиминерального состава.//Стекло и керамика.- 1996.- №9.-С.20-22.

109. Каныгина О.Н., Скрипников A.A. Механизм деформации керамических масс. Сборник научных трудов. Выпуск 3. / Кыргызско-Российский Славянский университет.- Бишкек, 2000.- С. 14-20.

110. Каныгина О.Н., Четверикова А.Г., Скрипников A.A. Влияние параметров микро- и мезоструктуры на термостойкость кремнезёмистой керамики. Сборник научных трудов. Выпуск 3. / Кыргызско-Российский Славянский университет.- Бишкек, 2000.- С. 25-29.

111. Кайрыев Н.Ж., Скрипников A.A. Моделирование процесса сушки влажных керамических масс. Сборник научных трудов. Выпуск 3. / Кыргызско-Российский Славянский университет.- Бишкек, 2000.- С.9-14.