Оптимизация структуры и свойств пеностеклокерамики

В исследованиях оптимизированы основные свойства пеностеклокерамики — пористого неорганического теплоизоляционного материала. Данный материал применяется для теплоизоляции различных инженерных сооружений: фундаментов, оснований автомобильных и железных дорог, трубопроводов и т.д. Основными сырьевыми составляющими материала являются гидроксид натрия и опал-кристобалитовые горные породы: диатомит, трепел, опока. Смесь компонентов подвергается обжигу и вспенивается с формированием пористой структуры, которая включает как стекловидную, так и кристаллическую фазы. В исследованиях проанализировано и установлено существенное влияние двух различных способов приготовления смеси компонентов на основные свойства материала. В первом способе шихта представляла собой суспензию с высоким содержанием воды, которая подвергалась механической активации в вибрационной мельнице. Во втором способе, шихта была получена экструзией, т.е. путём продавливания смеси компонентов через калиброванные отверстия с помощью шнека. Вследствие этого, шихта представляла собой гранулированную туго-пластичную массу с низким содержанием воды. В результате было установлено, что более высокое содержание воды в первом способе синтеза приводит к формированию неоднородной структуры образцов, их расслоению, наличию плотных не вспененных включений и повышенной средней плотности материала. Шихта, полученная экструзионным методом, вспенивается более равномерно, без расслоения, благодаря чему снижается средняя плотность пеностеклокерамики. Дополнительному снижению средней плотности образцов на 17 % способствует автоклавная обработка шихты, полученной экструзионным методом, за счёт активизации процесса растворения кремнезёма диатомита. Экструзионный метод рекомендован для получения пеностеклокерамики в гранулированном виде, что способствует экономии дорогостоящего гидроксида натрия.