Application of a mechanoacoustic method for preparing a multicomponent charge for producing ceramics from aluminosilicate raw materials

S. A. Shakhov

doi:10.17073/1683-4518-2023-12-26-31

Application of a mechanoacoustic method for preparing a multicomponent charge for producing ceramics from aluminosilicate raw materials

S. A. Shakhov

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-12-26-31

Full Text:

Abstract

The effectiveness of using the mechanoacoustic method for preparing a multicomponent charge for producing ceramics from highly dispersed aluminosilicate raw materials has been assessed. The influence of ultrasonic dispersion and mechanical activation on the structural state of the dispersed phase was assessed using X-ray diffraction analysis based on changes in the size of particles and crystallites that make up the aggregate. It has been established that with the help of mechanoacoustic treatment in a powder representing a mixture of differently active particles, it is possible to achieve maximum structural homogeneity by reducing the size of local inhomogeneities. It has been shown that the use of montmorillonite as an additive to the charge in combination with mechanical-acoustic treatment reduces the sintering temperature and makes it possible to obtain ceramics with a more uniform structure and high strength.

Keywords

ceramics, mechanical activation, ultrasonic dispersion, montmorillonite, sintering ability,

About the Author

S. A. Shakhov

Siberian State University of Railway Engineering
Russian Federation

Doctor of Technical Sciences

Novosibirsk

References

1. Дзисько, В. А. Основы методов приготовления катализаторов / В. А. Дзисько. ― Новосибирск : Наука, 1983. ― 260 с.

2. Гегузин, Я. Е. Физика спекания / Я. Е. Гегузин. ― М.: Наука, 1967. ― 360 с.

3. Baas, J. Comparing the transitional behaviour of kaolinite and bentonite suspension flows [electronic resource] / J. Baas, J. Best, J. Peakall // Earth surface processes and landforms, 2016. Аccess mod: https://core.ac.uk/download/pdf/46665139.pdf.

4. Coletti, С. Use of industrial ceramic sludge in brick production: effect on aesthetic quality and physical properties / C. Coletti, L. Maritan, G. Cultrone, C. Mazzoli // Construction and Building Materials. ― 2016. ― № 124. ― P. 219‒227.

5. Дроздов, В. А. Текстурно-прочностные свойства композиции оксид алюминия ‒ монтмориллонит / В. А. Дроздов, В. П. Доронин, Т. П. Сорокина // Кинетика и катализ. ― 2001. ― Т. 42, № 1. ― С. 129‒138.

6. Агранат, Б. А. Ультразвук в порошковой металлургии / Б. А. Агранат, А. П. Гудович, Л. Б. Нежевенко. ― М. : Металлургия, 1986. ― 168 с.

7. Широков, Ю. Г. Механохимия. Теоретические основы / Ю. Г. Широков. ― Иваново: Изд-во ИГХТУ, 2015. ― 213 с.

8. Алфимова, Н. И. Механоактивация как способ повышения эффективности использования сырья различного генезиса в строительном материаловедении / Н. И. Алфимова, В. В. Калатози, С. В. Карацупа [и др.] // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. ― 2016. ― № 6. ― С. 85‒89.

9. Ляхов, Н. З. Механохимия неорганических веществ. Анализ факторов, инициирующих химический процесс / Н. З. Ляхов, В. В. Болдырев // Изв. СО АН СССР. Cер. хим. наук. ― 1983. ― Вып. 5, № 12. ― С. 3‒8.

10. Севостьянов, М. В. Теория и практика механоактивации материалов при объемно-сдвиговом деформировании частиц / М. В. Севостьянов, В. А. Полуэктова, В. С. Севостьянов, А. В. Шаталов // Вестник ТГТУ. ― 2018. ― Т. 24, № 4. ― С. 652‒662.

11. Дубов, Е. А. Исследование эволюции поверхностных свойств порошков ZnO под действием механоактивации / Е. А. Дубов, И. А. Пронин, А. С. Камолов, Н. Д. Якушова // Нано- и микросистемная техника. ― 2023. ― Т. 25, вып. 1. ― С. 15‒19. doi: 10.17587/nmst.25.15-19.

12. Pavlukhin, Yu. N. Structural transformation in oxides with close-packed sublattice during mechanical activation / Yu. N. Pavlukhin, A. I. Rykov, V. V. Boldurev, Ya. Ya. Medikov // Proc. of 2<sup>nd</sup> Japan-Sоviet Sumposium on mechanochemistry, Tokio, 1988. ― Р. 119‒129.

13. Eisymont, Y. Mechanochemical processes in the formation of engineering materials based on polymers / Y. Eisymont, Y. Auchynnikau, S. Avdeychik [et al.] // Materials Science. Non-Equilibrium Phase Transformations. ― 2015. ― Issue 1. ― P. 36‒41.

14. Ibragimov, R. A. Vliyaniye mekhanokhimicheskoy aktivatsii vyazhushchego na svoystva melkozernistogo betona [Effect of mechanochemical activation of binder on properties of finegrained concrete] / R. A. Ibragimov, S. I. Pimenov, V. S. Izotov // Magazine of Civil Engineering. ― 2015. ― № 2. ― P. 63‒69.

15. Витязь, П. А. Влияние режимов механоактивации на структуру и свойства порошков-прекурсоров системы медь ‒ олово и сплавов, спеченных на их основе / П. А. Витязь, В. И. Жорник, С. А. Ковалева, Т. Ф. Григорьева // Вестник Витебского государственного технологического университета. ― 2014. ― № 1 (16). ― С. 110‒120.

16. Шахов, С. А. Применение ультразвука при производстве высокотеплопроводных керамических изделий / С. А. Шахов, Г. Д. Бицоев. ― Усть-Каменогорск : Изд-во ВКГТУ, 1999. ― 145 с.

17. Слуцкер, А. И. Влияние микропористости на прочностные свойства SiC-керамики / А. И. Слуцкер, А. Б. Синани, В. И. Бетехтин [и др.] // Физика твердого тела. ― 2008. ― Т. 50, вып. 8. ― С. 1395‒1401.

18. Savchenko, N. The influence of porosity on the elasticity and strength of alumina and zirconia ceramics / N. Savchenko, I. Sevostyanova, T. Sablina [et al.] // AIP Conference Proceedings. ― 2014. ― Vol. 1623 (1). ― P. 547‒550. DOI: 10.1063/1.4899003.

19. Шахов, С. А. Влияние параметров ультразвукового воздействия на дезагрегацию ультрадисперсных порошков / С. А. Шахов, Е. В. Рогова, У. К. Жапбасбаев // Техника и технология силикатов. ― 2016. ― Т. 23, № 2. ― С. 14‒24.

Supplementary files

For citation: Shakhov S.A. Application of a mechanoacoustic method for preparing a multicomponent charge for producing ceramics from aluminosilicate raw materials. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2023;(12):26-31. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-12-26-31

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password