Средняя плотность наполненных радиационно-защитных жидкостекольных материалов отвержденных хлоридом бария
Исследование влияния степени наполнения радиационно-защитных жидкостекольных материалов, отвержденных хлоридом бария, на среднюю плотность комопзиционного материала. Снижение плотности материала из-за воздухововлечения в процессе перемешивания.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.05.2018 |
| Размер файла | 269,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Московский государственный строительный университет
Средняя плотность наполненных радиационно-защитных жидкостекольных материалов отвержденных хлоридом бария
Гришина А.Н.
кандидат технических наук
В работе представлены результаты исследования влияние степени наполнения радиационно-защитных жидкостекольных материалов, отвержденных хлоридом бария, на среднюю плотность комопзиционного материала.
Ключевые слова: средняя плотность, жидкое стекло, хлорид бария, степень наполнения
Grishina A.N.1, Korolev E.V.2
1PhD in technical science; 2 Doctor of technical science, professor, Moscow State University of Civil Engineering
THE AVERAGE DENSITY OF FILLING COMPOSITIONS BASED ON WATER GLASS AND BARIUM CHLORIDE FOR PROTECTION RADIATION
This paper presents an results of study of the influence the numder of filler on the average density in compositions based on water glass and barium chloride.
Keywords: average density, water glass, barium chloride, filling degree
Одними из важнейших характеристик радиационно-защитных материалов, позволяющих прогнозировать его эксплуатационные свойства, являются параметры состояния. Они позволяют прогнозировать защитные характеристики материала, а также стойкость в различных эксплуатационных средах. Для композитов от защиты от гамма-излучения одним из показателей, определяющих эффективность ослабления энергии излучения, является средняя плотность материала [1]. Кроме того, известно, что материалы с низкой средней плотностью и высокой пористостью обладают низкими значениями механических и эксплуатационных свойств, что ограничивает область их применения. Использование в составе жидкостекольного композита высокоплотного наполнителя позволяет увеличить среднюю плотность, уменьшает количество дефектов в структуре, что повышает прочностные характеристики материала. Эти показатели особенно важны для жидкостекольных дисперсно-наполненных материалов, отвержденных хлоридом бария, так как к изделиям и конструкциям, изготовленным на их основе, вследствие специфичности области применения - защита от ионизирующих излучений - предъявляются повышенные требования по плотности.
Известно, что увеличение количества наполнителя в материале приводит к повышению величины средней плотности материала. При этом средняя плотность композита с увеличением концентрации твердой фазы теоретически должна стремиться к плотности вводимого наполнителя. Однако при достижении определенной степени наполнения, вяжущего становится недостаточно для смачивания всей поверхности наполнителя. Это приводит к недоуплотнению смеси при выбранных технологических параметрах и образованию пустот и пор [2]. Поэтому средняя плотность композиционных материалов, в том числе и жидкостекольных, имеет экстремальный характер (рисунок 1).
Рисунок 1 - Зависимость средней плотности жидкостекольных материалов, отвержденных хлоридом бария, от степени наполнения:
* - борат цинка; - свинцовый сурик;
? - смесевой наполнитель на основе свинцового сурика[1] (совмещение компонентов перемешиванием (способ № 1));
¤ - смесевой наполнитель на основе свинцового сурика (совмещение компонентов совместным помолом (способ №2))
Таблица 1 - Состав смесевого наполнителя
|
Компонент смесевого наполнителя |
Соотношение масс компонентов в смесевом наполнителе |
|
|
Цинк |
1948,5 |
|
|
Хром |
10846 |
|
|
Медь |
1 |
|
|
Марганец |
125 |
|
|
Железо |
11475 |
|
|
Ферроборовый шлак |
4147 |
|
|
Борат цинка |
555 |
|
|
Ангидрит |
4476 |
|
|
Сурик свинцовый |
6,8•108 |
Анализ рисунка 1 показывает, что изменение средней плотности жидкостекольных материалов от степени наполнения описывается математической моделью:
|
, |
(1) |
где - объемная доля наполнителя; a, b и с - эмпирические коэффициенты, значения которых приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Значения эмпирических коэффициентов
|
Наполнитель |
Значения эмпирических коэффициентов |
|||
|
а, 10-4, м3/кг |
b, 10-3, м3/кг |
с, 10-3, м3/кг |
||
|
Свинцовый сурик |
8,8 |
-4,0 |
6,9 |
|
|
Борат цинка |
-2,3 |
6,5 |
||
|
Смесевой наполнитель на основе свинцового сурика (совмещение компонентов по способу №1) |
-3,1 |
3,9 |
||
|
Смесевой наполнитель на основе свинцового сурика (совмещение компонентов по способу №2) |
-3,0 |
4,2 |
Вид модели свидетельствует о доминирующем влиянии структурного процесса, то есть заполнения пустот сетки гидросиликатов бария [3, 4] частицами наполнителя.
Анализ таблицы 2 показывает, что значения коэффициента а не зависят от вида наполнителя и характеризуют среднюю плотность жидкостекольного вяжущего:
.
Расчетные значения средней плотности жидкостекольного вяжущего составляет кг/м3, а экспериментальное - 1150 кг/м3, то есть ошибка 1,2 %. Значения коэффициента b зависят от вида наполнителя: с увеличением плотности материала наполнителя величина |b| возрастает (рисунок 2).
Рисунок 2 - Зависимость значения коэффициента b от плотности наполнителя
жидкостекольный материал барий плотность
Снижение плотности материала происходит из-за воздухововлечения в процессе перемешивания и оценивается коэффициентом с; высокие значения этого коэффициента указывают на повышенное воздухововлечение и недостаточнуюсмачиваемость поверхности наполнителя жидким стеклом. Анализ таблицы 2 показывает, что максимальное значение коэффициента схарактерно для свинцового сурика. Это объясняется плохой его смачиваемостью жидким стеклом вследствие наличия на поверхности слоя вещества группы алканов (парафин, стеарин или другие). Введение сульфанола позволяет улучшить смачиваемостьповерхности сурика, поэтому значения коэффициента с снижаются на 39…43 %. При этом способ совмещения компонентов наполнителя не оказывает существенного влияния на его значения.
Таким образом, установлены закономерности влияния вида и количества наполнителя на среднюю плотность жидкостекольных композитов, отвержденных хлоридом бария. При прочих равных условиях (вид и дисперсность наполнителя) управление структурообразованием жидкостекольных композитов, отвержденных хлоридом бария, осуществляется улучшением смачиваемости поверхности наполнителя и применением интенсивных технологий совмещения компонентов.
Литература
Е.В. Королев, Ю.М. Баженов, А.И. Альбакасов Радиационно-защитные и химически стойкие серные строительные материалы - Пенза, Оренбург: ИПК ОГУ, 2010. - 364 с.
А.Н. Гришина, Е.В. Королев Средняя плотность наполненных жидкостекольных композитов, отвержденных хлоридом бария // Материалы Международной научной конференции «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании». - Москва, 2012 - С. 400-403.
Гришина А.Н., Королев Е.В. Структурообразование и свойства композиции «жидкое стекло-хлорид бария» для изготовления радиационно-защитных строительных материалов // Научный вестник Воронежского ГАСУ «Строительство и архитектура». 2009. № 4(16). С. 70-77.
Королев Е.В., Гришина А.Н. Модель структуры жидкостекольных композиционных материалов специального назначения // Региональная архитектура и строительство. 2010. № 2. С. 14-19.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Добыча бариевой руды. Применение бария в производстве. Воздействие бария и его соединений на организм. Применение бария и кальция в качестве раскислителя при выплавке стали. Анализ соединений бария, образующихся при его применении в производстве стали.
курсовая работа [333,4 K], добавлен 13.05.2017Изучение нормативных требований к материалам для приготовления бетонной смеси. Методики расчета расхода материалов, плотности смеси в уплотненном состоянии, производственного состава бетона. Определение дозировки материалов на замес бетоносмесителя.
курсовая работа [481,3 K], добавлен 23.05.2015Метод акустической эмиссии и ее проявления в процессе деформации металлов и сплавов. Влияние концентрации легирующего элемента и скорости деформации на спектральную плотность сигналов. Расчет затрат на электроэнергию и амортизационных отчислений.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 04.01.2013Анализ поведения материала при проведении испытания на растяжение материала и до разрушения. Основные механические характеристики пропорциональности, текучести, удлинения, прочности, упругости и пластичности материалов металлургической промышленности.
лабораторная работа [17,4 K], добавлен 12.01.2010История развития сварки в защитных газах. Особенности и виды сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в защитных газах, используемое на современном этапе оборудование, методы и приемы. Описание изделия, сваренного с применением защитных газов.
курсовая работа [491,5 K], добавлен 20.06.2013Многослойные и комбинированные пленочные материалы. Адгезионная прочность композиционного материала. Характеристика и общее описание полимеров, их свойства и отличительные признаки от большинства материалов. Методы и этапы испытаний полимерных пленок.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 21.11.2010Требования к швейному изделию. Выбор номенклатуры показателей качества материалов на женское демисезонное пальто. Показатели назначения, гигиенические, эстетические. Поверхностная плотность материалов. Анализ ассортимента шерстяных и полушерстяных тканей.
курсовая работа [31,8 K], добавлен 10.04.2013Выбор материала для изготовления деталей измерительных приборов с постоянством размеров при температурах -100…+100 °С. Описание ферромагнетиков, инварных сплавов. Химический состав и свойства материала 36Н. Особенности магнитно-твёрдых материалов.
реферат [496,4 K], добавлен 30.10.2013Критерии выбора материала исследования. Выбор моделей из предложенного материала. Основные характеристики свойств исследуемой ткани. Конструкторско-технологические, гигиенические и эстетические требования. Чистка и хранение швейных изделий и материалов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 22.06.2009Теплопроводность материала. Теплоизоляция строительных конструкций. Изучение влияния влажности на свойства древесины. Возникновение коробления при механической обработке сухих пиломатериалов. Изготовление отделочных материалов на основе полимеров.
контрольная работа [156,0 K], добавлен 16.03.2015Механические свойства строительных материалов: твердость материалов, методы ее определения, суть шкалы Мооса. Деформативные свойства материалов. Характеристика чугуна как конструкционного материала. Анализ способов химико-термической обработки стали.
контрольная работа [972,6 K], добавлен 29.03.2012Изучение метода гидростатического взвешивания с целью определения средней плотности тела. Обзор аппаратной части возможности реализации метода. Определение перспектив и решение информационных задач, связанных с гидростатическим методом взвешивания тел.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 18.11.2017Механизм коррозии металлов в кислотах, средах, имеющих ионную проводимость. Коррозионная активность серной кислоты. Применение противокоррозионных защитных покрытий. Выбор материала для изготовления емкости хранения. Расчет катодной защиты трубопровода.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 08.04.2012Физико-химические, эксплуатационные свойства нефти. Абсолютная плотность газов при нормальных условиях. Методы определения плотности и молекулярной массы. Важный показатель вязкости. Предельная температура фильтруемости, застывания и плавления нефти.
презентация [1,1 M], добавлен 21.01.2015Анализ ассортимента материалов и обоснование выбора проектной модели женской блузки. Перечень свойств основного материала швейного изделия. Требования к материалу фурнитуры блузки. Анализ совместимости материалов изделия и разработка конфекционной карты.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 29.08.2015Условие текучести и ассоциированный закон пластического течения ортотропного материала. Плоское напряженное и деформированное состояние анизотропного материала, математические и феноменологические модели его упрочнения. Основные критерии разрушения.
курсовая работа [113,4 K], добавлен 20.07.2014Требования к швейному изделию. Выбор номенклатуры показателей качества материалов. Требования к материалам для изготовления швейных изделий. Анализ ассортимента материалов для изготовления швейного изделия. Выбор материалов.
курсовая работа [34,1 K], добавлен 22.01.2007Направления моды, эскиз модели свадебного платья и его описание. Требования к конфекционированию материалов. Выбор основного, подкладочного, прокладочного, отделочного и скрепляющего материалов, фурнитуры. Методы исследования свойств основного материала.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 17.06.2014Использование в качестве магнитных материалов гексаферрита стронция и бария. Основные параметры, определяющие магнитные свойства ферритового порошка. Выбор соединения для синтеза, его последовательность и анализ различий в микроструктуре образцов.
реферат [9,3 M], добавлен 16.04.2010Определение массы, размерных и основных структурных характеристик тканей и трикотажа; приборы и материалы, шаблоны, иглы, весы. Определение плотности, разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. Расчет процента линейного заполнения ткани и трикотажа.
контрольная работа [152,5 K], добавлен 25.11.2011
