Фосфатный цемент
Cтраница 4
С структурообразование в фосфатных системах определяется появлением при конденсации из водных растворов кислых фосфатов, связанных межмолекулярным взаимодействием посредством водородных связей. При слишком большой скорости взаимодействия основного и кислого компонентов образуются продукты, не обладающие вяжущими свойствами, - средние фосфаты. Они создают на поверхности зерен наполнителя барьерный слой, препятствующий образованию кислых фосфатов, способных к адгезии. Таким образом, структурообразующим агентом в фосфатных цементах являются кислые соли. [46]
Из-за высокой т-ры плавления ( выше 1900 С) их используют для приготовления огнеупорных бетонов и обмазок. В зависимости от наполнителя, вводимого в алюмофосфатную связку, различают бетоны кремнеземистые, алюмосиликатные, магнезиальные, цирконистые, карбидо-кремниевые и окисные. Алюмофос-фатный цемент получают взаимодействием корунда ( 90 %) и гидроокиси А1 ( ОН) 3 ( 10 %), смесь к-рых затворяют 55 - 37 % - ной ортофос-форной к-той и нагревают до т-ры 300 С. Такой цемент отличается высокими механическими св-вами и повышенной огнеупорностью. Поскольку фосфатные цементы обладают хорошей адгезионной способностью, их применяют для нанесения покрытий на металл, керамику, стекло. Прочность сцепления фосфатных связок зависит от природы порошка, концентрации ортофосфорной к-ты и условий приготовления и нанесения связки. Адгезия фосфатных связок к металлу зависит от температурного коэфф. Цементы фосфатного твердения используют для защиты конструкционных материалов, прежде всего металлов, от внешнего воздействия. [48]
Фосфатные клеи, способные работать при 1000 С и выше, получают на основе фосфорной кислоты или различных фосфатных связующих. Составы на основе фосфорной кислоты обычно называют цементами, составы на основе фосфатных связующих - клеями. В цементы на основе фосфорной кислоты входят наполнители - окислы металлов, фосфаты и гидроокиси Ti, Al, Fe. Многие фосфатные цементы содержат еще и сложные наполнители, в состав которых входят нитриды, силициды, карбиды и др. Активность, продолжительность отверждения и прочностные характеристики фосфатных систем можно регулировать, изменяя состав наполнителей. Так, активность фосфатных цементов повышается в ряду наполнителей: фосфат - окисел - гидроокись. [49]
К числу ценных свойств фосфатных цементов относится их высокая устойчивость к действию повышенных и высоких температур. Условием использования данной фосфатной композиции в качестве покрытий является высокая адгезия. Хорошей адгезией обладают цементы, включающие в свой состав окислы меди, магния, хрома и кобальта в сочетании с фосфорной кислотой. Если ввести в качестве наполнителя не смачиваемый расплавом порошок ( например, диборид титана), то таким покрытием можно защищать чугун от расплавленного цинка и алюминия. Фосфатные цементы используют также для крепления тензодатчи-ков, в литейном производстве ( для отвердения форм), керамической и многих других специальных отраслях техники. [50]
Являются родоначальником этой группы цементов и наиболее интенсивно развиваемым классом. Эти цементы получают при затворении порошков окислов водными растворами фосфорной кислоты, часто нейтрализованными различными реагентами. Успехи в области цементов фосфатного твердения обобщены в ряде монографий [27, 28], что исключает необходимость детального анализа состояния дел в производстве вяжущих веществ этого семейства. Следует отметить лишь, что в настоящее время в сочетании с водными растворами фосфорной кислоты используют простые окислы и их смеси, сложные окисные соединения и их сочетания друг с другом, порошки стекол и многофазных продуктов, содержащих кристаллические вещества совместно со стеклофазой. Спектр разработанных в лабораторных условиях цементов этого типа необычайно широк как по составу, так и целевому назначению. Наиболее успешно фосфатные цементы проявляют себя в тех случаях, когда отформованное из них изделие подвергается в процессе службы высокотемпературному воздействию. [51]
Для стеклообразных ультрафосфатов характерны медленная растворимость и растрескивание в воде. По отношению к воде ультрафосфаты менее стойки, чем полифосфаты и полиме-тафосфаты, они легче подвергаются гидролизу, образуя более стабильные поли - и метафосфаты. Получают ультрафосфаты обычно нагреванием смеси фосфорного ангидрида с соответствующим метафосфатом. Кристаллы дигидроортофосфа-тов кальция и аммония используют как пьезо - и сегнетоэлектрики. Гид-роортофосфаты аммония применяют как удобрения, а в виде аэрозоля - как средство тушения больших пожаров. Некоторые окислы и гидроокиси металлов, напр. CuO, MgO, А120, А1 ( ОН) 3, ZnO, Fe203, после смешивания с ортофосфорной к-той ( затворения) образуют тестообразные цементные массы, способные прочно схватываться. На этой основе разработаны фосфатные цементы и связки, применяемые не только в промети, но и в медицине ( напр. Триполифосфат натрия Na5P3O 0 используют для изготовления искусственных моющих средств. Полифосфаты применяют как ионообменные вещества для смягчения воды, а также как сильные комплек-сообразователи. [52]
Чтобы образовалась плотная защитная пленка, необходимо, чтобы отношение объема окисла к объему металла было больше единицы, поскольку только в этом случае покрытие прочно держится на материале. Ситаллы получают из стекол спец. MgO - А1203 - Si02, Na20 - BaO - Si02 или LiaO - А203 - Si02 с добавками Ti02, а также некоторых металлов ( серебра, золота, меди, платины, хрома), являющихся катализаторами кристаллизации. Кристаллизация в ситаллах происходит в результате термической или фототермической обработки. Кварцевую керамику получают спеканием заготовок, спрессованных из порошков плавленного кремнезема. В результате в спеченном материале сохраняется структура аморфного кремнезема с регулируемым уровнем пористости и размером пор. Жаростойкие бетоны представляют собой гетерогенные материалы, в которых огнеупорный наполнитель ( шамот, хромит, хромомагнезит) связан цементом. Чаще всего для этой цели используют высокоглиноземистые, периклазовые, бариево-мо-ноалюминатные, а также фосфатные цементы. Ситаллы, жаростойкие бетоны и цементы, в которых основой служат кислородсодержащие фазы, обладают высокой жаростойкостью. Кроме того, в результате изменения хим. состава, а также технологических режимов получения материалов возможно регулирование в широких пределах коэфф. Стеклокерамические материалы на основе аморфного кремнезема отличаются высокой термической и коррозионной стойкостью, обладают теплоэлектроизоляцион-ными свойствами. [53]
Страницы: 1 2 3 4