Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Пивинский Ю.Е. -> "Кварцевая керамика" -> 52

Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.

Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика — М.: «Металлургия», 1974. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-keramika.djvu
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 88 >> Следующая

160
где а — радиус поры в момент времени т;
Ь — коэффициент, равный 3Д для сферической поры и 1 —- для цилиндрической. В работе [65] в результате теоретического рассмотрения и экспериментального изучения спекания кварцевого стекла выведено уравнение для плотности спекаемого материала
или для пористости
1-П0\ чво / . 1-#о\ Ч«оЛ где р0 — исходная относительная плотность;
По — исходная пористость образца до спекания.
В работе [173] было рассмотрено вязкое и пластическое течение массы, содержащей равномерно распределенные закрытые сферические поры. Поверхностное датяжение в порах одинакового радиуса х принимается эквивалентным внешнему давлению 2у/х, приложенному к твердому телу, которое предполагается несжимаемым, в результате чего эффект одинаков при любых форме и размерах спекаемого материала. Исходя из этих предпосылок, было предложено уравнение, связывающее скорость деформирования при постоянной температуре с напряжением, и исследованы случаи как вязкого (ньютоновского), так и пластического (бингамовского) течения.
Скорость изменения плотности ньютоновского твердого тела при изотермическом спекании выражается через число пор я в единице объема, поверхностное натяжение и вязкость соотношением
'В работе [65] было произведено сравнение теоретических данных, рассчитанных по уравнениям (64) и (66) по зависимости относительной плотности кварцевой керамики от. продолжительности ее спекания, а также сравнение теоретических и экспериментальных результа-. тов. Для спекания применялись высокоплотные шликер-
6(0,25) Зак. 522
161
ные отливки с р=0,856. Оказалось, что для принятой плотности материала уравнения (64) и (66) оказались практически равноценными, в связи с чем рекомендуется пользоваться более простым уравнением (64). Сравнение экспериментальных данных по кинетике спекания с расчетными показало, что фактическая скорость спекания падает быстрее, чем следует из уравнений (64) и (66). Было предположено и показано, что наиболее вероятная Причина этого — различный размер пор.
В работе [65]экспериментально вычислена кажущаяся или эффективная энергия активации спекания кварцевого стекла, оказавшаяся равной 144 ккал/моль, т. е. близкая к таковой для энергии активации вязкого течения. Это является дополнительным доказательством того, что преобладающий механизм спекания кварцевой керамики — вязкое течение.
Взаимосвязь спекания и кристаллизации
Основной трудностью получения кварцевой керамики является достижение достаточного ее уплотнения при спекании, так как последний может осложняться нежелательным процессом кристобалитизации. Образование в кварцевой керамике определенного количества кристобалита может привести к ее разрушению или разупрочнению, вызванному переходом образовавшегося высокотемпературного а-кристобалита в низкотемпературный $-кристобалит. Последний происходит с объемным изменением примерно 5% при температуре 160—270°С. Ни в одной из известных работ по кварцевой керамике при спекании не отмечали Образования тридимита, что является закономерным для случая чистого кремнезема.
Большие трудности в получении плотноспеченной кварцевой керамики отмечены при применении в качестве исходного сырьевого материала непрозрачного кварцевого стекла вследствие того, что последнее обладает повышенной способностью к кристаллизации. Во всех опубликованных работах, где в качестве исходного сырья применяли непрозрачное кварцевое стекло, отмечалось падение прочности при превышении некоторой оптимальной температуры (или продолжительности выдержки) при спекании, вследствие чего минимальные значения пористости керамики находились в пределах НО—25% [12, 16, 18—20, 37, 38].
102
В отличие от предшествующих работ, в которых рассматривался процесс спекания кварцевой керамики и указывалась невозможность плотного ее спекания без образования кристобалита [12, 18—20, 37, 38], было показано [46—49, 51], что эта проблема может быть решена в случае применения высокоплотного исходного полуфабриката, изготовленного из высокочистого прозрачного кварцевого стекла. Обусловлено это, в основном, перенесением значительной доли уплотнения керамики на стадию формования (уменьшение пористости сырца в
14
^6
Р о
го
1 а
1 \

>- о
/ 6
7 1

1100 1150 1200 1250 1300 1350
1100 1150 1200 1250 1300 1350
Ряс. 81. Зависимость кажущейся пористости (о), прочности при изгибе (б) и содержания кристобалита (в) от температуры обжига кварцевой керамики на основе непрозрачного ¦кварцевого стекла, содержащего кристаллические включения БЮа (1) и без таковых (2)
1,5—3 раза), что позволяет уменьшить температуру (выдержку) при спекании. Кроме того, принятая технология [51] обеспечивала высокую чистоту материала в полуфабрикате, что обеспечивало и повышенную ее антикристаллизационную способность.
Исходя из указанных положений, была предположена возможность получения плотноспеченной кварцевой керамики и из непрозрачного кварцевого стекла. При этом, как показано ниже, стремились как к получению высокоплотной исходной отливки, так и к меньшей кристаллизационной способности исходного сырья1.
Предыдущая << 1 .. 46 47 48 49 50 51 < 52 > 53 54 55 56 57 58 .. 88 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed