Фосфатный цемент
Cтраница 1
Фосфатные цементы - водостойки и достаточно устойчивы в кислых средах. Их высокое удельное объемное электрическое сопротивление ( Ю8 - 1010 Ом / м) обусловливает возможность использования фосфатных цементов в качестве диэлектрических материалов. [1]
Формирование фосфатных цементов и материалов на их основе из водных дисперсий представляет собой синтез твердого тела методом межчастичной конденсации, причем свойства конденсационных ( контактов, от которых зависит прочность, определяются характером насыщения поверхностных полей контактирующих частиц молекулами воды. Рассматривая гетерогенные системы на основе неорганических вяжущих как периодические коллоидные структуры, Ефремов [ 32, с. [2]
Для фосфатных цементов, твердеющих при комнатной температуре, этот процесс протекает в одну стадию. Для цементов, твердеющих при нагревании, например для титанофосфатного, он подразделяется на несколько стадий. По мере нагревания до 100 С на первой стадии происходит удаление несвязанной воды и частичная поликонденсация фосфорной кислоты. На второй стадии при дальнейшем подъеме температуры до 300 С происходит химическое взаимодействие двуокиси титана и фосфорной кислоты с выделением продукта реакции в тонкодисперсном коллоидном состоянии. При этом пластичная масса превращается в камневидное тело. В области температур 400 - 700 С происходит испарение избыточной воды и кристаллизация продукта реакции. [3]
В фосфатных цементах адгезионная способность проявляется тем заметнее, чем выше вязкость гомогенного раствора, применяемого в качестве связующего. Следовательно, усиление межмолекулярного взаимодействия в растворах, которое обусловливает повышение вязкости, существенно влияет на структуру цементов. [4]
При отверждении фосфатных цементов могут одновременно протекать различные процессы. [5]
 |
Дифференциальные кривые нагревания. / - исходный гидрат глинозема. 2 - алюмофосфатный цемент на основе гидрата глинозема. 3 - алюмофосфатный цемент на основе корундового шамота. [6] |
Термографические исследования фосфатного цемента, состоящего из корундового шамота, затворенного 30 % - ной фосфорной кислотой ( рис. 12), подтвердили, что Н3РО4 уже при температуре около 100 С частично реагирует с неактивными формами глинозема, образуя соединения, аналогичные кислым фосфатам в алюмофос-фатных связующих. [7]
К третьей группе относятся фосфатные цементы, в которых отверждение происходит при охлаждении фосфатных расплавов. Примером таких систем являются керамические фосфатные материалы на основе метафосфатов, а также стеклокристаллические клеи-цементы, содержащие фосфатные стекла. [8]
К числу ценных свойств фосфатных цементов относится их высокая устойчивость к действию повышенных и высоких температур. [9]
Известно большое количество составов фосфатных цементов, отличающихся видом порошковой составляющей, концентрацией фосфорной кислоты и соотношением обеих компонентов. В качестве порошковой составляющей используют: TiCb; CuO; MgO и др. Практическое применение получили фосфатные цементы на основе соединений алюминия А1 ( ОН) з и кислых алюмофосфатов. Соотношение порошковой составляющей и фосфорной кислоты в зависимости от заданных свойств вяжущего меняется в широких пределах. [10]
Практика подтверждает этот вывод: фосфатные цементы обладают высокой адгезией, если образуются фосфаты Mg или Си. Исходя из этих положений, высокой адгезией должны обладать фосфатные и силикатные цементы и связки. [11]
В огнеупорных бетонах широко применяют фосфатные цементы на основе алюмосиликатов. При исследовании характера взаимодействия каолинита с фосфатными связующими и влияния фосфатов на фазовые превращения в кристаллических кварцитах было установлено [30], что взаимодействие каолинита с ортофосфорной кислотой и раствором алюмофосфата начинается при 60 - 80 С и протекает медленно. С повышением температуры, а следовательно, с началом дегидратации каолинита процесс значительно ускоряется. Дегидратация и кристаллизация образовавшихся фосфатов заканчиваются в интервале 800 - 1000 С после полной дегидратации каолинита. Плавление силикофосфатов и тетраметафосфата происходит в интервале 1120 - 1290 С. [12]
Практика подтверждает этот вывод: фосфатные цементы обладают высокой адгезией, если образуются фосфаты Mg или Си. Исходя из этих положений, высокой адгезией должны обладать фосфатные и силикатные цементы и связки. [13]
Однако в большинстве случаев к фосфатным цементам предъявляется более сложный комплекс требований в связи с условиями эксплуатации материалов, в состав которых они входят, что ставит определение конца процесса отверждения в зависимость от достижения необходимого комплекса свойств. [14]
Значительный объем информации о процессах отверждения фосфатных цементов может быть получен в случае использования термографии, при этом имеется в виду не изучение фазового состава конечных продуктов, при котором термографические исследования играют роль дополнительного метода, а контроль кинетики процессов. В этом отношении термические методы анализа для изучения фосфатных цементов в процессе их формирования от коллоидных дисперсий до твердого камня применяются пока ограниченно в связи с трудоемкостью исследований, связанных с методической сложностью и подбором условий эксперимента. [15]
Страницы: 1 2 3 4