Методологічні і технологічні аспекти розробки хімічно і термічно стійких керамічних матеріалів

Abstract

Розроблена методологія створення функціональної кераміки на основі нових відомостей щодо сусолідусної будови системи MgO–Al₂O₃–TiO₂–SiO₂. Визначені умови низькотемпературного синтезу тіаліту та твердих розчинів складу Mg₀‚₃Al₁‚₄Ti₁‚₅O₅ та Mg₀‚₆Al₀‚₈Ti₁‚₆O₅, сформульовані теоретичні і технологічні принципи проектування хімічно і термічно стійкої кераміки та досліджено структуру і фазовий склад отриманих матеріалів. Розроблені керамічні матеріали за комплексом функціональних властивостей відповідають технічним вимогам до хімічно- та термічно стійких керамічних плиток, а також керамічних насадок для тепломасообмінних апаратів в технології неорганічного синтезу. Показана доцільність використання при їх виготовленні альтернативних сировинних матеріалів ‒ пірофілітових сланців та відходів феротитанового виробництва.

The methodology of functional ceramics creation on the basis of new information about the subsolidus structure of the MgO–Al₂O₃–TiO₂–SiO₂ system is developed. The conditions for the low-temperature synthesis of tialite and solid solutions of Mg₀‚₃Al₁‚₄Ti₁‚₅O₅ and Mg₀‚₆Al₀‚₈Ti₁‚₆O₅, are determined, the theoretical and technological principles of the chemically and thermally stable ceramics design are formulated and the structure and phase composition of the obtained materials have been studied. The developed ceramic materials by the complex of functional properties meet the technical requirements for chemically and thermally resistant ceramic tiles, as well as ceramic nozzles for heat-mass-exchange machines in the technology of inorganic synthesis. It is shown the expediency of using of alternative raw materials (pyrophyllite shale and ferrotitanium waste) in the production.