ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Использование дегидратированного перлита в качестве керамической связки абразивного инструмента из "Химия и технология силикатных материалов " Перлит, являясь природным кислым стеклом вулканического происхождения, нашел широкое применение в ряде отраслей промышленности и строительства. Его используют как теплоизоляционный материал, как наполнитель бетонов, пластмасс, красок, защитных обмазок и пр. [c.10] В последние годы для перлита открыта еще одна область применения — в качестве керамической связки при производстве абразивного инструмента. Н. П. Згонник, М. Г. Эфрос и В. С. Миронюк [1, 2] отмечают, что производство абразивных инструментов на связке из природного перлита способствует повышению стойкости изделий, улучшению качества и снижению их себестоимости. Однако применять сырой перлит для изготовления крупногабаритных абразивных изделий или абразивных инструментов повышенной твердости нельзя, так как при обжиге такие изделия вспучивались, растрескивались, образовывались трещины, что в конечном итоге приводило к производственному браку. Эти недостатки ограничивали область применения перлита. [c.10] Известно, что при быстром нагреве перлит вспучивается. На этом свойстве в настоящее время основано производство из перлита пористых материалов. В работах [3--5] показано, что вспучивание перлитов при нагревании связано с водой, содержащейся в нем. Естественно, вспучивание и растрескивание абразивного инструмента на перлитовой связке обусловлено той же причиной. [c.11] По нашему мнению, ликвидировать это нежелательное явление при производстве абразивного инструмента можно предварительным обезвоживанием перлита. Для этого необходимо установить оптимальную температуру и продолжительность дегидратации, определить стабильность дегидратированного состояния перлита при длительном хранении во влажных условиях. Кинетика удаления воды из вулканических стекол при нагревании достаточно полно изучена [3, 5]. Установлено, что характер удаления воды при различных температурах и продолжительности обжига обусловлен химическим составом и микроструктурой вулканического стекла. В работе С. П. Каменецкого [6] указывается на обратимый характер термического расширения изделий из перлита при повторных нагревах и охлаждении. [c.11] Обжигали два вида перлита молотый до 3% остатка на сите 0.063 и раздробленный до крупности кусков 6.3—10.0 мм. [c.11] Пробы помещали в камерную обжиговую печь, нагретую до температуры 800, 900, 950 или 1000° С. Через определенный интервал времени (5—180 мин.) пробы извлекали из печи, охлаждали в эксикаторе, взвешиванием устанавливали количество воды, удаленной при дегидратации, и рассчитывали отношение воды, удаленной при обжиге, к общему количеству воды, содержащейся в перлите. Результаты исследований приведены в табл. 1 и па рис. 1. [c.11] По оси ординат а—количество воды, выделенной при обшиге, б — количество воды, набранной во влажных условиях. [c.13] Продолжительность хранения (дни) дегидратированного перлита во влажных условиях 1 — 3, г — 9,3 — 45. [c.13] Нами установлено (табл. 1), что при хранении дегидратированного перлита в воздушновлажных условиях (относительная влажность воздуха =95%, температура среды Г=20° С) молотый перлит приобретает в течение 45 дней до 11.17% воды. [c.13] Количество приобретаемой воды в большинстве случаев повышается по мере увеличения длительности хранения и, наоборот, уменьшается с возрастанием температуры обжига четкой зависимости количества воды от длительности обжига перлита не наблюдается (рис. 1). [c.14] Данные табл. 1 позволяют установить, что наиболее стабильное состояние обезвоженного перлита достигается при температурах 950 и 1000° С и продолжительности соответственно 60 и 15 мин. [c.14] Таким образом, оптимальный режим дегидратации для молотого перлита при его хранении после обезвоживания до 1.5 мес. обеспечивается температурой 950° С в течение 60 мин. Для кускового перлита диапазон оптимального режима дегидратации несколько расширен и составляет 950—1000° С в течение соответственно 15—60 и 5—15 мин., т. е. во всем интервале исследованных экспозиций. [c.14] По нашему предположению, приобретенная дегидратированным перлитом вода в количестве до 5 вес.% к первоначальному содержанию ее в перлите, принятому за 100 вес.%, не должна вызывать вспучивания и растрескивания абразивных инструментов, изготовленных на перлитовой связке. В дальнейшем это подтвердилось применением дегидратированного перлита при изготовлении абразивных изделий повышенной твердости и больших габаритов. [c.14] Образцы высушивали в сушильном шкафу при температуре 110° С в течение 2 час. Образцы восьмерка обжигали в силитовой печи. Нагрев образцов в интервале от 20 до 600° С проводился со скоростью 5 град./мин., от 600 до 1260° С — 2 град./мин. Дальнейший ход обжига осуш,ествлялся по режиму охлаждения печи, показанному на рис. 2. Результаты определения прочности свежезаформованных, высушенных и обожженных образцов приведены в табл. 2. [c.14] Чтобы проверить возможность расширения области применения дегидратированного перлита, изготовляли образцы различной твердости — от СМ1 до Т2. Наибольшую ценность имели показатели механической прочности для образцов твердостью СТЗ—Т2, так как подобные образцы, изготовленные на связке из сырого перлита, в большинстве случаев получались с трещинами, вспучивались. [c.15] В табл. 3 приведены результаты прочности образцов различной твердости, изготовленных на основе дегидратированного перлита и электрокорунда Э9 40, по соответствующим рецептурам кругов на связке П10, применяемым на абразивном заводе Ильич . [c.15] Приведенные результаты исследований по дегидратации перлита и его применению в качестве однокомпонентной керамической связки для изготовления абразивных инструментов повышенной твердости и изделий большого габарита позволяют рекомендовать ее для внедрения на абразивных предприятиях страны. [c.16] Вернуться к основной статье