Исследования в области получения активированного оксида алюминия. Часть 9. Коллоидно-реологическая оптимизация водных суспензий реактивного глинозема для получения плотной корундовой керамики

М. А. Трубицын; Н. А. Воловичева; В. В. Лисняк

doi:10.17073/1683-4518-2025-4-42-50

Исследования в области получения активированного оксида алюминия. Часть 9. Коллоидно-реологическая оптимизация водных суспензий реактивного глинозема для получения плотной корундовой керамики

М. А. Трубицын, Н. А. Воловичева, В. В. Лисняк

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-4-42-50

Полный текст:

Аннотация

Проведена оптимизация коллоидно-реологических характеристик высококонцентрированных водных литейных систем на основе двух типов отечественных порошков реактивного глинозема (РГ): субмикронного (D50 = 1,12 мкм) и среднедисперсного (D50 = 2,7 мкм). Выявлены корреляционные зависимости экспериментальных данных, полученных при изучении реологического поведения водных суспензий РГ с реологическими моделями Бингама и Кессона. Экспериментально подтверждена ключевая роль дисперсности исходного порошка и эффективности коллоидно-химической стабилизации суспензии для достижения высоких характеристик корундовой керамики.

Ключ. слова

реактивный глинозем (РГ), высокоглиноземистые суспензии, реология, шликерное литье, корундовая керамика,

Об авторах

М. А. Трубицын

Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ БелГУ)
Россия

к. т. н.

Белгород, Россия

Н. А. Воловичева

Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ БелГУ)
Россия

к. т. н.

Белгород, Россия

В. В. Лисняк

Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ БелГУ)
Россия
Белгород, Россия

Список литературы

1. Komolikov, Yu. I. Influence of the procedure of getting of a highly dispersed additive on the properties of corundum ceramics / Yu. I. Komolikov, I. D. Kashcheev, V. I. Pudov // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 6. ― Р. 626‒629. https://doi.org/10.1007/s11148-018-0157-9.

2. Комоликов, Ю. И. Влияние способа получения высокодисперсной добавки на свойства корундовой керамики / Ю. И. Комоликов, И. Д. Кащеев, В. И. Пудов // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 11. ― С. 45‒48.

3. Лукин, Е. С. Современная высокоплотная оксидная керамика с регулируемой микроструктурой. Часть III. Микроструктура и процессы рекристаллизации в керамических оксидных материалах / Е. С. Лукин // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1993. ― № 3. ― С. 4‒8.

4. Андрианов, Н. Т. Химическая технология керамики / Н. Т. Андрианов, В. Л. Балкевич, А. В. Беляков [и др.]. ― М. : РИФ «Стройматериалы», 2011. ― 493 с.

5. Добровольский, А. Г. Шликерное литье / А. Г. Добровольский. ― М. : Металлургия, 1977. ― 240 с.

6. Непочатов, Ю. К. Технология получения корундовых ударопрочных изделий методом шликерного литья / Ю. К. Непочатов, П. М. Плетнёв, Д. С. Тюлькин // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 2. ― С. 42‒47.

7. Pivinskii, Yu. E. Dispersing (Deflocculating) aluminas / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2004. ― Vol. 45, № 3. ― P. 201‒209. https://doi.org/10.1023/B:REFR.0000036730.62623.f7.

8. Schrijnemakers, A. Mullite coatings on ceramic substrates: stabilisation of Al2O3‒SiO2 suspensions for spray drying of composite granules suitable for reactive plasma spraying / A. Schrijnemakers, S. André, G. Lumay [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2009. ― Vol. 29, № 11. ― P. 2169‒2175.

9. Mohanty, S. Poly(maleic acid) ― a novel dispersant for aqueous alumina slurry / S. Mohanty, B. Das, S. Dhara // Journal of Asian Ceramic Societies. ― 2013. ― Vol. 1, № 2. ― P. 184‒190.

10. Pivinskii, Yu. E. The effect of thinning agents on properties of high-alumina ceramic castables / Yu. Е. Pivinskii, D. A. Dobrodon, Yu. N. Ermak, A. V. Cherevatova // Refract. Ind. Ceram. ― 2004. ― Vol. 45, № 2. ― P. 78‒83. https://doi.org/10.1023/B:REFR.0000029611.54409.ab.

11. Whitby, C. P. PAA/PEO comb polymer effects on rheological properties and inter-particle forces in aqueous silica suspensions / C. P. Whitby, P. J. Scales, F. Grieser [et al.] // J. Colloid Interface Sci. ― 2003. ― Vol. 262, № 1. ― P. 274‒281.

12. Tsetsekou, A. Optimization of the rheological properties of alumina slurries for ceramic processing applications / A. Tsetsekou, C. Agrafiotis, A. Milias // / J. Eur. Ceram. Soc. ― 2001. ― Vol. 21, № 3. ― P. 363‒373.

13. Трубицын, М. А. Исследования в области получения активированного оксида алюминия. Часть 7. Получение реактивного глинозема с регулируемым гранулометрическим распределением / М. А. Трубицын, Н. А. Воловичева, В. В. Лисняк // Новые огнеупоры. ― 2024. ― № 7. ― С. 35‒42.

14. Trubitsin, M. A. Control of the fluidity of high-alumina matrix systems with various types of deflocculating agents / M. A. Trubitsin, L. V. Furda, N. A. Volovicheva, M. N. Ustinova // Refract. Ind. Ceram. ― 2022. ― Vol. 63, № 3. ― P. 273‒279. https://doi.org/10.1007/s11148-022-00723-8.

15. Трубицын, М. А. Регулирование текучести высокоглиноземистых матричных систем дефлокулянтами разного типа / М. А. Трубицын, Л. В. Фурда, Н. А. Воловичева, М. Н. Устинова // Новые огнеупоры. ― 2022. ― № 5. ― С. 68‒74.

16. ГОСТ 2409―2014. Огнеупоры. Метод определения кажущейся плотности, открытой и общей пористости, водопоглощения. ― М. : Стандартинформ, 2014. ― 10 с.

17. Дерягин, Б. В. Поверхностные силы / Б. В. Дерягин, И. В. Чураев, В. М. Муллер. ― М. : Наука, 1987. ― 399 с.

18. Каплан, Ф. С. Реологические и коллоиднохимические свойства керамических дисперсных систем / Ф. С. Каплан, Ю. Е. Пивинский // Химия и технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. ― Л. : Наука, 1989. ― С. 125‒141.

19. Дерягин, Б. В. Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок / Б. В. Дерягин. ― М. : Наука, 1986. ― 206 с.

20. Studart, A. R. Rheology of concentrated suspensions containing weakly attractive alumina nanoparticles / A. R. Studart, E. Amstad, M. Antoni, L. J. Gauckler // J. Am. Ceram. Soc. ― 2006. ― Vol. 89, № 8. ― P. 2418‒2425. DOI:10.1111/j.1551-2916.2006.01087.x.

21. Pivinskii, Yu. E. Cement-free refractory concretes. Part 11. Colloidal-chemistry aspect of technology / Yu. E. Pivinskii, P. V. Dyakin // Refract. Ind. Ceram. ― 2022. ― Vol. 62, № 5. ― Р. 513‒525. https://doi.org/10.1007/s11148-022-00636-6.

22. Пивинский, Ю. Е. Бесцементные огнеупорные бетоны. Часть 11. Коллоидно-химический аспект технологии / Ю. Е. Пивинский, П. В. Дякин // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 9. ― С. 20‒34.

23. Seyerl, J. V. Use of polycarboxylate ethers to improve workability of castables / J. V. Seyerl // Mater. Sci. ― 2007. ― Vol. 9. ― P. 46‒49.

24. Урьев, Н. Б. Физико-химическая динамика дисперсных систем / Н. Б. Урьев // Успехи химии. ― 2004. ― Т. 73, № 1. ― С. 39‒62.

25. Casson, N. Rheology of disperse systems / N. Casson. ― London : Pergamon Press, 1959. ― P. 84‒104.

26. Матвеенко, В. Н. Структурные причины неньютоновского поведения текучих систем / В. Н. Матвеенко, Е. А. Кирсанов // Журнал физической химии. ― 2023. ― Т. 97, № 8. ― С. 1137‒1154.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Трубицын М.А., Воловичева Н.А., Лисняк В.В. Исследования в области получения активированного оксида алюминия. Часть 9. Коллоидно-реологическая оптимизация водных суспензий реактивного глинозема для получения плотной корундовой керамики. Новые огнеупоры. 2025;(4):42-50. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-4-42-50

For citation: Trubitsyn М.А., Volovicheva N.A., Lisnyak V.V. Research in the area of obtaining of activated alumina. Part 9. Colloidal-rheological optimization of aqueous suspensions of reactive alumina for obtaining dense corundum ceramics. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2025;(4):42-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-4-42-50

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль