Производство керамзита и керамики

Изготовление керамзита

Технологической задачей, призванной обеспечить равномерную анизотропную укладку волокон в материале при пористости не менее 50% и максимально возможной удельной прочности, является получение пористых форм для упрочнения литейных сплавов. Задача эта решается в две стадии: на первой обеспечивается равномерная укладка волокон в объемную заготовку, на второй проводятся операции повторной пропитки, отжига и спекания изделия.

Получение оксидных поликристаллических волокон

Одним из вариантов получения оксидных поликристаллических волокон является метод, основанный на способности природных и синтетических полимеров к набуханию в растворах и поглощению неорганических соединений либо образованию с ними комплексов. После адсорбции солей из растворов волокна сушат и обрабатывают для удаления кристаллизационной, воды и органической матрицы.

Разработка композиционных материалов

При разработке конструкционных композиционных материалов существенная роль отводится также пространственной структуре волокнистого упрочнителя. С этой точки зрения волокнистые компоненты можно классифицировать на дискретные и длинномерные волокна, двунаправленные (ортогональные) и объемные (трехмерные) структуры.

Поликристаллические волокна из карбидных соединений

Поликристаллические волокна из карбидных соединений получают осаждением на подложки в виде металлических или углеродных волокон продуктов реакций, происходящих в газовых смесях, состоящих из соединения требуемого элемента, метана, водорода и инертного носителя. Существуют также способы восстановления оксидных волокон углеродом или азотом до образования соответствующих карбидов или нитридов.

Исследование свойств керамики

Несмотря на то, что химические методы синтеза тугоплавких керамических материалов уже внедрены в промышленную практику, продолжаются активная их разработка и модификация. Сотрудниками Университета «Монпелье» (Франция) разработан процесс производства порошков субмикронного размера и узкого фракционного состава посредством термического разложения ацетата алюминия.

Формование конструкционной керамики

Формованию керамических изделий предшествует стадия подготовки шихты, цель которой — получить пластичную, легко формуемую массу с гомогенным распределением основных компонентов и специальных добавок. Приемы приготовления формовочных масс заимствованы из классического керамического производства и заключаются в смешивании исходных компонентов одним из известных способов, отличие состоит в использовании связующих веществ, вид и состав которых зависят от назначения получаемых изделий.

Пластичность оксидной керамики

Если взаимодействие на границе матрица — волокнистый компонент достаточно слабое, включения изменяют свое исходное положение. Такое перемещение требует преодоления силы трения на контактной поверхности. Стенки трещины сжимаются под действием силы трения, т. е. концентрация напряжений у вершины трещины снижается, энергия рассеивается и материал становится более вязким.

Свойства керамических материалов

Свойства исходных керамических материалов оказывают значительное влияние на качество получаемых изделий. Для характеристики дисперсий необходимо иметь представление об их микроструктурных параметрах, таких, как химическая однородность, размер частиц, распределение дефектов структуры, состояние поверхности, наличие частичной стеклоподобной фазы.

Современные керамические материалы

Современные керамические материалы — это большой класс неметаллических материалов, включающий множество типов соединений, которым присущи различные специфические функции и свойства, причем последние чувствительны к микроструктуре, фазовому составу, степени чистоты материала и определяются технологией его изготовления.