1.2 Изготовление керамических образцов на основе зшо

1.2.1 Подготовка сырьевых материалов

Таркосил- наноразмерный порошок диоксида кремния Средний размер частиц 25 нанометров. Получен на опытно-промышленной установке, созданной Институтом теоретической и прикладной механики им. С.А.Христиановича СО РАН и Институтом ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН, Новосибирск 

Стеклобой – бой стекла, образующийся при производстве и использовании стеклянных изделий и листового стекла. Стекло на 100% рециркулируемый материал. Процесс переработки стекла — полностью замкнутый цикл, не создающий никаких дополнительных отходов или побочных продуктов.

Вторичное использование стеклобоя в производстве позволяет:

• экономить электроэнергию (1,2 ГДж тепла на каждую тонну стеклобоя)

• экономить природные материалы ( 0,59 т. кварцевого песка, 0,172 известняка 0,186 т. соды и 0,072 т. полевого шпата )

• уменьшить вредные выбросы в атмосферу (микрочастиц — на 8 %, окиси азота — на 4 %, двуокиси серы — на 10 %

• уменьшить количество вывозимых отходов (до 18% стекла находиться в бытовом мусоре)

Стеклобой должен соответствовать требованиям настоящего стандарта. По согласованию с потребителем (в договорах на поставку) допускается поставлять стеклобой с характеристиками, отличающимися от требований настоящего стандарта.

Таблица 1-Разновидности стеклобоя

Марка стеклобоя	Цвет стеклобоя
БС	Бесцветный
ПСТ	Полубелый тарный
ПСЛ	Полубелый листовой
ЗС	Зеленый
КС	Коричневый

Стеклобой подразделяют на сорта: 1-й и 2-й.

Стеклобой подразделяют на марки, указанные в таблице 1.

В партии стеклобоя допускается содержание стеклобоя

-марок ЗС и КС а марках БС, ПСТ и ПСЛ для 1-го сорта стеклобоя - не более 0,5 %, для 2-го сорта - не более 4 %;

марок БС, ПСТ и ПСЛ в марках ЗС и КС для 1-го сорта стеклобоя - не более 10 %, для 2-го сорта - не более 20 %;

марки КС в марке ЗС и марки ЗС в марке КС для 1-го сорта стеклобоя - не более 7 %, для 2-го сорта - не более 15 %.

Размеры кусков стеклобоя 1-го сорта должны быть от 10 до 50 мм. Допускается содержание в партии стеклобоя кусков размером более 50 мм не более 5 %, размером менее 10 мм - не более 1 %.

Размер кусков стеклобоя 2-го сорта не нормируют, масса кусков - не более 2 кг.

Примеси в стеклобое разделяют на группы. Допускаемое количество примесей в партии- стеклобоя по группам приведено в таблице 2.

Таблица 2-Допускаемое количество примесей в партии- стеклобоя

Группа	Наименование примесей	Допускаемое количество примесей, %. в стеклобое
		1-го сорта	2-го сорта
А	Триплекс, стекло, армированное металлической сеткой; металлические предметы и пробки, тугоплавкие стекла, зеркала, керамика, фарфор, шлак, уголь, кирпич, камень, щебень, бетон, асфальт	Не допускаются	Не более 2
Б	Корковые пробки, бумага и другие органические примеси	Не более 0,5	Не более 10
В	Песок, глина	Не более 0,2	Не более 5

Графит (от греч. γραφειν — пишу) — минерал из класса самородных элементов, одна из аллотропных модификаций углерода. Структура слоистая. Слои кристаллической решётки могут по-разному располагаться относительно друг друга, образуя целый ряд политипов, с симметрией от гексагональной сингонии (дигексагонально-дипирамидальный), до тригональной (дитригонально-скаленоэдрический). Слои слабоволнистые, почти плоские, состоят из шестиугольных слоёв атомов углерода. Кристаллы пластинчатые, чешуйчатые. Образует листоватые и округлые радиально-лучистые агрегаты, реже — агрегаты концентрически-зонального строения. У крупнокристаллических выделений часто треугольная штриховка на плоскостях.

Каждый атом углерода ковалентно связан с тремя другими окружающими его атомами углерода.

Различают две модификации графита: α-графит (гексагональный P63/mmc) и β-графит (ромбоэдрический R(-3)m). Различаются упаковкой слоёв. У α-графита половина атомов каждого слоя располагается над и под центрами шестиугольника (укладка …АВАВАВА…), а у β-графита каждый четвёртый слой повторяет первый. Ромбоэдрический графит удобно представлять в гексагональных осях, чтоб показать его слоистую структуру.

β-графит в чистом виде не наблюдается, так как является метастабильной фазой. Однако, в природных графитах содержание ромбоэдрической фазы может достигать 30 %.

Использование графита основано на ряде его уникальных свойств.

• для изготовления плавильных тиглей, футеровочных плит — применение основано на высокой температурной стойкости графита (в отсутствие кислорода), на его химической стойкости к целому ряду расплавленных металлов

• электродов, нагревательных элементов — благодаря высокой электропроводности и химической стойкости к практически любым агрессивным водным растворам (намного выше, чем у благородных металлов).

• Для получения химически активных металлов методом электролиза расплавленных соединений. В частности, при получении алюминия используются сразу два свойства графита:

1. Хорошая электропроводность, и как следствие — его пригодность для изготовления электрода

2. Газообразность продукта реакции, протекающей на электроде — это углекислый газ. Газообразность продукта означает, что он выходит из электролизёра сам, и не требует специальных мер по его удалению из зоны реакции. Это свойство существенно упрощает технологию производства алюминия.

• твёрдых смазочных материалов, в комбинированных жидких и пастообразных смазках

• наполнитель пластмасс

• замедлитель нейтронов в ядерных реакторах

• компонент состава для изготовления стержней для чёрных графитовых карандашей (в смеси с каолином)

• для получения синтетических алмазов

• для изготовления контактных щёток и токосъёмников для разнообразных электрических машин, электротранспорта и мостовых подъёмных кранов с троллейным питанием, мощных реостатов, а также прочих устройств, где требуется надёжный подвижный электрический контакт.

• как токопроводящий компонент высокоомных токопроводящих клеёв

Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита (происходит от названия местности Каолин в Китае), монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Как правило породообразующим минералом в глине является каолинит, его состав: 47 % (мас) оксида кремния (IV) (SiO₂), 39 % оксида алюминия (Al₂O₃) и 14 % воды (Н₂0).

Al₂O₃ и SiO₂ — составляют значительную часть химического состава глинообразующих минералов.

Диаметр частиц глин менее 0,005 мм; породы, состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс. Большинство глин — серого цвета, но встречаются глины белого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лилового и даже чёрного цветов. Окраска обусловлена примесями ионов — хромофоров, в основном железа в валентности 3 (красный, желтый цвет) или 2 (зеленый, синеватый).

Песо́к — осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество — диоксид кремния).

Природный песок — рыхлая смесь зёрен крупностью 0,10—5 мм, образовавшаяся в результате разрушения твердых горных пород.

Природные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиальными, делювиальными, морскими, озерными, эоловыми. Пески, возникшие в результате деятельности водоемов и водотоков, имеют более округлую, окатанную форму.

Речной песок — это строительный песок, добытый из русла рек, отличающийся высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и камешков.

Карьерный горный песок — это природный материал, добываемый открытым способом в карьерах. Данный песок имеет достаточно высокое содержание глины, пыли и прочих примесей. Хотя карьерный горный песок, добываемый на некоторых месторождениях, отличается высокими техническими характеристиками, что приближает его по потребительским свойствам к такому виду как карьерный мытый строительный песок.

Карьерный сеяный песок — это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Карьерный сеяный песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ.

Согласно ГОСТ 8736-93 строительный песок — это неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.

Таблица 1-Химический состав золы

Наименование сырьевого компонента	Содержание оксидов, мас. %
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO
Зола-унос Новосибирской ТЭЦ-3 (образуется при сжигании бурых углей Канско-Ачинского бассейна)	15,68-40,16	5,90-10,22	6,98-18,92	30,15-38,69