Стойкие к окислению наноупрочненные ПУ-огнеупоры на модифицированной фенолформальдегидной смоле. Часть 3. Эволюция создания органо-неорганических комплексов для низкотемпературного синтеза наночастиц дополнительных антиоксидантов и их эффективность

Показано, что из органо-неорганического комплекса (‒СН3)‒(SiO2)n, который создается при нагревании алкоксида кремния и термодеструкции гелей из него, при низких температурах синтезируются наночастицы SiC, который может быть использован в качестве антиоксиданта ПУ-огнеупоров. Предложено в составе ПУ-огнеупоров использовать ФФС, модифицированные алкоксидом кремния и золями на его основе, что дает возможность создавать органо-неорганический комплекс (‒СН3)‒(SiO2)n‒С с  большим содержанием углерода. Это увеличивает выход синтезирующегося в углеродистой связке SiC. Введение прекурсоров никеля (дополнительного антиоксиданта) приводит к созданию еще более сложного органо-неорганического комплекса. Использование комплекса (‒СН3)‒(SiO2)n‒Ni(NiO)‒С вместе с Al улучшает эксплуатационные характеристики ПУ-огнеупоров. Установлено повышение их стойкости к окислению при создании комплексного антиоксиданта Al + SiC + Ni(NiO).

периклазоуглеродистые (ПУ) огнеупоры, антиоксидант, фенолформальдегид- ная смола (ФФС), органо-неорганические комплексы (‒СН3)‒(SiO2)n, (SiO2)n‒C, (‒СН3)‒(SiO2)n‒C, (‒СН3)‒(SiO2)n‒Ni(NiO)‒С,

1. Семченко, Г. Д. Механохимическое инициирование синтеза SiC // Теория и практика процессов измельчения и разделения. Ч. 2 / Г. Д. Семченко, В. В. Калин, О. Т. Николов, Е. Е. Старолат. ― Одесса : ОГМА, 1995. ― С. 41‒48.

2. Семченко, Г. Д. Создание композиционных материалов с использованием золь-гель процесса для синтеза карбида кремния / Г. Д. Семченко // Cб. науч. трудов Ин-та химии. Сыктывкар : УрО РАН, 1997. ― С. 3‒12.

3. Семченко, Г. Д. Термодинамическое исследование возможности низкотемпературного синтеза SiC в системе Si‒O2‒C / Г. Д. Семченко, И. Ю. Шутеева, М. А. Кущенко [и др.] // Современные проблемы термодинамики и теплофизики : всероссийская конференция, 1‒3 декабря 2009 г. : тезисы докладов. ― Новосибирск, 2009. ― С. 187.

4. Fuiwara, Y. Разработка периклазоуглеродистых изделий с применением нанотехнологии / Y. Fuiwara, К. Takanaga Nariba // Новости черной металлургии за рубежом. ― 2005. ― № 1. ― С. 71.

5. Борисенко, О. Н. Создание наноупрочненной углеродистой связки для повышения стойкости к окислению периклазоуглеродистых огнеупоров / О. Н. Борисенко, Г. Д. Семченко, В. В. Повшук // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2010. ― № 7/8. ― С. 71‒75.

6. Семченко, Г. Д. Периклазоуглеродистые огнеупоры повышенной стойкости на наноупрочненной связке /Г. Д. Семченко, О. Н. Борисенко, В. В. Повшук // Вестник НТУ ХПИ. ― 2012. ― № 59. ― С. 102‒109.

7. Очагова, И. Г. Новейшие тенденции в технологии огнеупоров для кислородных конвертеров в Японии / И. Г. Очагова // Новости черной металлургии за рубежом. ― 2005. ― № 3. ― С. 73‒75.

8. Серова, Л. В. Влияние процессов шпинеле- и карбидообразования на формирование структуры оксидоуглеродистых огнеупоров : тезисы Международной конференции огнеупорщиков и металлургов (22‒23 апреля 2010 г. Москва) / Л. В. Серова, И. Д. Кащеев, Е. В. Чудинова // Новые огнеупоры. ― 2010. ― № 4. ― С. 58.

9. Мацуи, Т. Характеристики и использование магнезиальноуглеродистых изделий, полученных с применением наночастиц / Т. Мацуи, К. Гото, Я. Ямада [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2006. ― № 12. ― С. 61‒64.

10. Семченко, Г. Д. Физико-химические процессы, происходящие при нагревании пека и его смесей с этилсиликатом / Г. Д. Семченко // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1997. ― № 4. ― С. 14‒18.

11. Семченко, Г. Д. Магнезиально-углеродистые матералы с улучшенными физико-химическими свойствами / Г. Д. Семченко, Л. Г. Калинчук // Тез. докл. Всес. конф. «Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении». Ч. 2. Химия и технология передовой керамики. ― Белгород : БТИСМ, 1989. ― С. 91.

12. Семченко, Г. Д. Самоорганизация структур на наноуровне ― основа низкотемпературного синтеза соединений золь-гель и механохимическими методами / Г. Д. Семченко // Вестник НТУ ХПИ. ― 2001. ― № 18. ― С. 9‒14.

13. Семченко, Г. Д. Часть II. Теоретические основы низкотемпературного синтеза SiC из гелей и практическая реализация этого процесса в технологии керамики и огнеупоров. 3. Фазообразование при горячем прессовании модифицированных порошков карбида кремния и их смесей со спекающими добавками, структура и свойства материалов / Г. Д. Семченко, И. Н. Опрышко, Л. А. Анголенко // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2000. ― № 1. ― С. 16‒24.

14. Семченко, Г. Д. Часть II. Теоретические основы низкотемпературного синтеза SiC из гелей и практическая реализация этого процесса в технологии керамики и огнеупоров. 1. Физико-химические основы низкотемпературного синтеза SiC при термообработке гелей / Г. Д. Семченко, А. В. Дуников, И. Н. Опрышко [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1999. ― № 10. ― С. 8‒15.

15. Пат. 46180 Украина, МПК9 С 04 В 35/565, В 28 В 1/00. Способ создания нанореактора для синтеза SiC / Семченко Г. Д., Борисенко О. М., Муха А. А., Кущенко М. О. ; заявитель и патентообладатель НТУ «Харьковский политехнический институт». ― № u200906470 ; заявл. 22.06.09 ; опубл. 10.12.09, Бюл. № 23.

16. Пат. 50391 Украина, МПК С 04 В 35/56. Способ синтеза наночастиц β-SiC / Семченко Г. Д., Рожко И. М., Шутеева И. Ю., Кущенко М. О., Старолат Е. Е. ; заявитель и патентообладатель НТУ «Харьковский политехнический институт». ― № u200911876 ; заявл. 20.11.09 ; опубл. 10.06.10, Бюл. № 11.

17. Семченко, Г. Д. Создание углеродной системы в гелях из этилсиликата в технологических процессах керамики и огнеупоров / Г. Д. Семченко, И. Н. Опрышко, И. Ю. Шутеева [и др.] // Вестник НТУ ХПИ. ― 2001. ― № 19. ― С. 23‒26.

18. Семченко, Г. Д. Создание нанореакторов для синтеза наноразмерных бескислородных соединений /Г. Д. Семченко, И. Н. Опрышко, О. Н. Борисенко [и др.] // Вестник Национального технического университета «ХПИ» : сборник научных трудов: тематический выпуск «Химия, химическая технология и экология». ― 2008. ― № 38. ― С. 162‒166.

19. Семченко, Г. Д. Создание наноупрочненной углеродистой связки для повышения стойкости к окислению периклазоуглеродистых огнеупоров / Г. Д. Семченко, О. М. Борисенко, В. В. Повшук // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2010. ― № 7/8. ― С. 71‒75.

20. Семченко, Г. Д. Синтез нитевидных кристаллов β-SiC и β-Si3N4 из золь-гель композиций / Г. Д. Семченко, Е. Е. Старолат, Н. П. Дьяконенко // Стекло и керамика. ― 1997. ― № 6. ― С. 21‒24.

21. Семченко, Г. Д. Влияние предварительной термообработки геля ЭТС-32 ‒ глицерин на физико-химические процессы при его обжиге до 1500 °С / Г. Д. Семченко, Е. Е. Старолат, О. Н. Борисенко [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2012. ― № 9. ― С. 8‒14.

22. Семченко Г. Д. Процесс наполнения углеродсодержащим компонентом гелевой кластерной системы, образованной из продуктов гидролиза этилсиликата большим количеством воды / Г. Д. Семченко, Е. Е. Старолат // УХЖ. ― 2001. ― № 12. ― С. 78‒82.

23. Семченко, Г. Д. Структура и процесс превращения гелей при термообработке, создание углеродных клатратов в гелевых кластерах / Г. Д. Семченко // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1999. ― № 7. ― С. 6‒14.

24. Кащеев, И. Д. Взаимодействие алюминия с компонентами периклазоуглеродистых изделий / И. Д. Кащеев, Л. В. Серова // Новые огнеупоры. ― 2006. ― № 4. ― С. 118‒120. Kashcheev, I. D. Interaction between aluminum and periclase-carbon components / I. D. Kashcheev, L. V. Serova // Refractories and Industrial Ceramics. ― 2006. ― Vol. 47, № 2. ― Р. 125‒127.

25. Очагова, И. Г. Влияние антиоксидантов на свойства периклазоуглеродистых изделий / И. Г. Очагова //Новости черной металлургии за рубежом. ― 1997. ― № 2. ― С. 146‒152.

26. Пат. 101537 Украина, МПК С 04 В 22/06 (2006.01). Способ получення прекурсора антиоксиданта NiO / Семченко Г. Д., Бражник Д. А., Повшук В. В., Рожко И. Н, Старолат Е. Е. ; заявитель и патентообладатель НТУ «ХПИ». ― № u2014 12861 ; заявл. 01.12.14 ; опубл. 25.09.15, Бюл. № 18.

27. Пат. 103093 Украина, МПК C 04 B 22/06 (2006.01). Способ получення прекурсора антиоксиданта оксида никеля / Семченко Г. Д., Повшук В. В., Рожко И. Н, Старолат Е. Е. ; заявитель и патентообладатель НТУ «ХПИ». ― № u201412860 ; заявл. 10.12.15 ; опубл. 10.12.15, Бюл. № 23.