Резистивні матеріали будівельного призначення на основі лужних в"яжучих систем - Дипломная работа

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Державному науково-дослідному інституті вяжучих речовин і матеріалів Київського національного університету будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Пушкарьова Катерина Костянтинівна, Київський національний університет будівництва і архітектури, професор кафедри будівельних матеріалів Офіційні опоненти - - доктор технічних наук, професор Сердюк Василь Романович, Вінницький державний технічний університет, завідувач кафедри менеджменту організацій кандидат технічних наук, Анопко Дмитро Віталійович, Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій, завідувач лабораторією вяжучих і бетонів спеціального призначення відділу технології виготовлення залізобетонних конструкцій Провідна установа - Донбаська державна академія будівництва та архітектури, кафедра технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг, Міністерство освіти і науки України, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03037, м.Актуальність теми: аналіз розвитку виробництва резистивних матеріалів показує, що розширення сфери їх використання можливе за рахунок створення матеріалів із заданими електро-, теплофізичними та фізико-механічними характеристиками, що експлуатуються в діапазоні температур 293-1073К. Такі матеріали відзначаються нестабільністю значень електричного опору при змінах температурно-вологого поля, що призводить до зменшення сфери їх застосування. Метою роботи є встановлення фізико-хімічних закономірностей отримання резистивних композиційних матеріалів в системі “b-C2S - (SIC, C) - Na2O.NSIO2.MH2O”, що характеризуються мінімальною зміною електричного опору в робочому інтервалі температур за рахунок направленого формування діелектричної матриці на основі лужних вяжучих систем і розробити технологію виробництва електропровідних матеріалів будівельного призначення зі стабільними електрофізичними характеристиками. показано, що стабільність електрофізичних властивостей композиційних матеріалів досягається за рахунок направленого синтезу діелектричної матриці, склад продуктів гідратації та дегідратації якої представлений відповідно низькоосновними гідросилікатами кальцію групи CSH(B) та силікатами кальцію (a-CS і b-CS), що характеризуються максимальним значенням питомого опору серед відомих гідро-та силікатів кальцію; Показано, що при введенні карбіду кремнію в систему “b-C2S - Na2O.NSIO2.MH2O” даний компонент виконує функцію не тільки електропровідного (величина питомого опору резистивного матеріалу становить не більше 106 ОМЧМ), але й функцію структуроутворюючого (за рахунок додаткового синтезу воластоніту в складі продуктів випалювання матриці) компоненту, що призводить до стабілізації значень її питомого опору та відкриває можливості отримання на її основі високоомних матеріалів.Досліджено особливості направленого синтезу діелектричної матриці, яка характеризується мінімальною зміною опору (1,2-2,3%) в системі “b-C2S-Na2OЧNSIO2ЧМН2O” та показано, що найбільш високою міцністю (50-60 МПА) і питомим опором (більше 108 ОМЧМ) відзначаються композиції, які отримані при використанні лужного компонента з силікатним модулем Мс=1,9 і густиною 1250 кг/м3. Вивчено вплив добавки карбіду кремнію на процеси структуроутворення композицій в системі “b-C2S-SIC-Na2OЧNSIO2ЧМН2O” та показано, що даний компонент виконує функцію не тільки електропровідного (величина питомого опору не більше 106 ОМЧМ), але і структуроутворюючого елемента, сприяючи збільшенню кількості діелектричної складової за рахунок додаткового синтезу воластоніту в складі продуктів дегідратації матриці. Введення у систему поряд з карбідом кремнію графіту приводить до перерозподілу зарядів на поверхні зерен карбіду кремнію та знижує величину “запірного шару”, що дозволяє отримати низькоомні матеріали зі зниженими значеннями питомого опору (10-1-103 ОМЧМ). За допомогою двофакторного методу планування експерименту оптимізовано склади резистивних композиційних матеріалів у системі “b-C2S-SIC-Na2OЧNSIO2ЧМН2O”, які дозволяють отримати штучний камінь із заданими характеристиками міцності (границя міцності на стиск більше 20 МПА) та електрофізичними характеристиками (питомий опір не більше 106 ОМЧМ) і встановлено, що при введенні SIC в кількості 68-85% можливо отримати високоомні матеріали з питомим опором r=(5,3-8,8)Ч105 ОМЧМ. За допомогою симплекс-решітчастого методу планування експерименту оптимізовано склади низькоомних композицій в системі “b-C2S-SIC-С-Na2OЧNSIO2ЧМН2O” і показано, що оптимальні значення електромеханічних характеристик (міцність при стиску не менше 15 МПА, а величина питомого опору не більше 0,3 ОМЧМ) досягаються після термообробки композицій складу, що вміщують b-C2S - (15-28) мас.%, SIC - (54-67) мас.% і С - (14-23) мас.%.