Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
В строительной практике вяжущие вещества применяются в виде строительных смесей нескольких типов: цементного теста — смеси вяжущего вещества с водой, строительных растворов — смеси вяжущего вещества, воды и мелкого наполнителя (песка) и бетонной смеси — смеси вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного наполнителей (песок, гравий, щебень). Отвердевшая бетонная смесь называется бетоном; бетон, армированный сталью, —железобетоном. Сырьем для производства вяжущих веществ служат природные материалы и некоторые промышленные отходы. Из природных материалов используются гипсовые породы (гипс CaSO4 •2H2O, ангидрит CaSO4), известковые породы (известняк, мел, доломит), глинистые породы — глины и мергели, кварцевый песок, бокситы. Из промышленных отходов для производства вяжущих материалов применяют металлургические шлаки, нефелиновый шлам глиноземного производства, шлам производства едкого натра, содержащий CaCO3, колчеданный огарок и т. п.
Стеклом называют аморфный изотропный материал, получаемый при переохлаждении расплава неметаллических окислов и бескислородных соединений. К общим свойствам стекол относятся прежде всего их ценные оптические характеристики: прозрачность, однородность оптических показателей в больших кусках, неизменность оптических показателей во времени и возможность изменением химического состава получать стекла с заданными оптическими свойствами. К общим свойствам стекол относятся высокая химическая устойчивость к действию кислот, солевых растворов, высокая твердость, низкая теплопроводность. Недостатками стекла как конструктивного материала Являются хрупкость, малая теплопроводность и, следовательно, плохая термическая стойкость. Стекла классифицируют по их применению и химическому составу. Примерный состав и виды некоторых бытовых и промышленных стекол приведены в табл. 7.
Таблица 7
Примерный состав некоторых бытовых и промышленных стекол
Виды стекла
Компоненты, входящие
в состав стекла
. вес, %
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
PbO
B2O3
Листовое оконное* . . .
70—73
1,5-2
8—10
3—4
14—15
Бутылочное белое* . .
69—72
3-4
9—10
2—4
15-16
—
—
—
Сортовое посудное . . .
73-75
—
6—10
0-3
15—16
0-3
—
0—1
55-77
—
—
—
—
10—13
30—35
—.
Химически стойкое . .
68—70
3-5
6-8
1-2
8-10
5-6
—
2—3
Оптическое** (флинты)
47—65
—
—
—
—
6
45
—
Светотехническое***
(рассеивающее) ....
69-73
4-6
4—5
—
11-1«
2-6
—
—
Электровакуумное* * * *
69—70
—
5-6
3—4
12—13
4
—
—
Стеклянное волокно . .
48—56
10-18
5-16
0-8
0,5-2
—
—
6-13
Примечание. Отдельные виды стекол включают и другие компоненты:
*** ZnO-до 6%, F-4—9%,| **** BaO- 5%
Сырьевые материалы для производства стекла должны содержать стеклообразующие окислы, т. е. кислотные, щелочные, щелочноземельные и другие окислы, из которых образуется стекломасса и получаются стекла с заданными свойствами. Такими материалами являются кварцевый песок, борная кислота и бура, сода, сульфат натрия или поташ K2CO3, известняк или мел, магнезит, барит BaSO4 или витерит BaCO3, каолин Al2O3 •2SiO2 •2H2O, сурик Pb3O4 или свинцовый глет PbO, карбонат цинка, нефелин i(Na, К)гО-•Al2O3 •2SiO2], полевые шпаты (алюмосиликаты натрия, калия, кальция), а также стекольный бой и отходы других производств, например доменные шлаки.
В последние годы наука и силикатная промышленность работают над созданием конструктивных материалов, отвечающих требованиям, предъявляемым радиоэлектронной, авиационной, полупроводниковой, атомной, ракетной техникой. В новых материалах должна сочетаться высокая механическая прочность, особо высокая огнеупорность, химическая и термическая устойчивость, а также специфические электрические, радиотехнические и другие свойства. Для химической техники большое значение имеют материалы, обладающие высокой химической стойкостью и огнеупорностью и одновременно доступные для широкого применения. К таким материалам относятся кварцевая керамика и ситаллы. Кварцевую керамику получают из кварцевого песка или горного хрусталя (Для прозрачных изделий) формованием, литьем и обжигом до спекания. Для получения теплоизоляционного материала (пено-Кварцевая керамика) при формовании используют пенообразователи. Кварцевая керамика обладает высокой химической и термической стойкостью, малым коэффициентом теплового расширения,
хорошими электрофизическими параметрами и низкой теплопроводностью, обусловленной ее пористостью. Она широко используется в химической технике, в электроизоляционное промышленности и в ракетной технике.
С и т а л л ы — материалы из равномерно закристаллизованного стекла — занимают промежуточное положение между стеклом и керамикой. Ситаллы прочнее стекла, тверже высокоуглеродистой стали, обладают высокой химической и термической стойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами, малым коэффициентом расширения. При получении ситаллов в массе стекла создают центры кристаллизации, на которых растут кристаллы основной фазы, определяющей свойства материала. Изменяя состав исходного стекла, можно получать ситаллы с заданными свойствами.
