Oxidation-resistance nanoreinforced periclasecarbonaceous (PC) refractories based on the modified phenol-formaldehyde resin. Part 3. Evolution of the organic-inorganic complexes development for the low-temperature synthesis of additional anti-oxidizing nanoparticles and their efficiency


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-1-25-32

Full Text:




Abstract

It was shown that the organic-inorganic complex (‒СН3)‒(SiO2)n which appears in the course of the silicon alkoxide heating and of the thermal destruction of its gels can be used at low temperature to synthesize SiC nanoparticles which can be available as an anti-oxidant for the PC-refractories. It was proposed to use the phenol-formaldehyde resin (PFR) modified by the silicon alkoxide and by its gels which will allow to create organic-inorganic complex (‒СН3)‒(SiO2)n with large carbon content. This will increase the SiC synthesizing on base of the carbon bond. The Ni precursor introducing (which is
the additional anti-oxidant) creates even more complicated organic-inorganic complex. The using of the (‒СН3)‒(SiO2)n‒Ni(NiO)‒С together with Al improves the PC-refractories
service performance. It was established that with the complex anti-oxidant Al + SiC + Ni(NiO) the oxidation resistance of these refractories increases. Ill. 7. Ref. 27.

About the Authors

G. D. Semchenko
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Ukraine


I. Yu. Shuteeva
Акватика
Ukraine


V. V. Povshuk
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Ukraine


I. N. Rozhko
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Ukraine


O. N. Borisenko
Харьковский национальный экономический университет
Ukraine


L. A. Angolenko
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Russian Federation


E. E. Starolat
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Ukraine


Yu. M. Shmygarev
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Ukraine


O. A. Vasyuk
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Ukraine


References

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.


Supplementary files

For citation: Semchenko G.D., Shuteeva I.Y., Povshuk V.V., Rozhko I.N., Borisenko O.N., Angolenko L.A., Starolat E.E., Shmygarev Y.M., Vasyuk O.A. Oxidation-resistance nanoreinforced periclasecarbonaceous (PC) refractories based on the modified phenol-formaldehyde resin. Part 3. Evolution of the organic-inorganic complexes development for the low-temperature synthesis of additional anti-oxidizing nanoparticles and their efficiency. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2017;(1):25-32. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-1-25-32

Views: 346

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)