СТОЙКИЕ К ОКИСЛЕНИЮ НАНОУПРОЧНЕННЫЕ ПУ-ОГНЕУПОРЫ НА МОДИФИЦИРОВАННОЙ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЕ. ЧАСТЬ 4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФАЗООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ Mg‒O‒C‒Al, Mg‒O‒C‒Ni И МgO‒Al2O3‒NiO‒SiO2 ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМПЛЕКСНОГО АНТИОКСИДАНТА SiC + Al + Ni (NiO)


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-7-23-33

Полный текст:


Аннотация

Приведены результаты исследования синтеза и сосуществования образовавшихся фаз из компонентов комплексного органо-неорганического антиоксиданта, образующегося при  модифицировании фенолформальдегидной смолы (ФФС) и графита алкоксидом кремния и неорганическими или органическими прекурсорами никеля. Представлен термодинамический анализ систем Мg‒Al‒C, Mg‒O‒Ni‒C. Показаны сосуществование периклаза и углерода с алюминием и никелем, взаимодействие окислившихся антиоксидантов, т.  е.  Al2O3   и  NiO,  соответственно с периклазом и  синтезирующимся при  окислении антиоксиданта SiC, образовавшегося при  модифицировании ФФС кремнеземом. При  рассмотрении системы NiO‒MgO‒Al2O3‒SiO2 установлено,  что  в процессе службы из компонентов комплексного антиоксиданта будет синтезироваться в основном благородная шпинель, способствующая повышению эксплуатационной стойкости ПУ-огнеупоров в службе.



Об авторах

Г. Д. Семченко
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Украина

Доктор технических наук.

Харьков



О. Н. Борисенко
Харьковский национальный экономический университет имени Семёна Кузнеца
Украина

Кандидат технических наук.

Харьков



Д. А. Бражник
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Украина

Кандидат технических наук.

Харьков


С. М. Логвинков
Харьковский национальный экономический университет имени Семёна Кузнеца
Украина
Доктор технических наук.

Харьков



В. В. Повшук
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Украина

Харьков



И. Ю. Шутеева
«Акватика»
Украина

Кандидат технических наук.

Харьков



Л. А. Анголенко
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Украина

Кандидат технических наук.

Харьков



Н. С. Чопенко
Полтавский национальный технический университет имени Ю. Кондратюка
Украина

Кандидат технических наук.

Полтава



О. А. Васюк
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»
Украина

Харьков



Список литературы

1. Окке, С. Характеристика окислительных процессов в углеродсодержащих огнеупорных материалах для металлургии / С. Окке, С. Андре, Ж.-П. Эраув [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2008. ― № 1. ― С. 55‒60.

2. Кривокорытов, Е. В. Высокоуглеродистые связующие в технологии огнеупорных изделий и коррозионностойкой керамики / Е. В. Кривокорытов, А. Г. Гурьев, Б. И. Поляк // Стекло и керамика. ― 1998. ― № 5. ― С. 12‒15.

3. Пат. 5438026 США, МПК7 С 04 В 35/01, С 04 В 35/66. Magnesite-carbon refractories and shapes made there from with improved thermal stress tolerance / Slusser W. ; заявитель и патентообладатель «Іndresco» Іnc. ― № 19910232381 ; заявл. 25.04.91 ; опубл. 01.08.95.

4. Taffin, C. The behaviour of the metal additives in MgO‒C and Al2O3 ‒C refractories / С. Taffin, J. Poirier // Interceram. ― 1994. ― Vol. 43, № 5. ― P. 458‒460.

5. Sadrnezhaad, S. K. Effect of Al antioxidant on the rate of oxidation of carbon in MgO‒C refractory / S. K. Sadrnezhaad, Z. A. Nemati, S. Mahshid [et al.] // J. Am. Ceram. Soc. ― 2007. ― Vol. 90, № 2. ― P. 509‒515.

6. Cемченко, Г. Д. Неформованные огнеупоры композиции Al2O3 ‒SiC‒C ; 2-е изд., испр. и доп. / Г. Д. Cемченко, Л. А. Анголенко, В. В. Повшук, А. С. Катюха ; под ред. Г. Д. Семченко. ― Харьков : Граф-ИКС, 2015. ― 220 с.

7. Кащеев, И. Д. Оксидноуглеродистые огнеупоры / И. Д. Кащеев. ― М. : Интермет Инжиниринг, 2000. ― 265 с.

8. Бамбуров, В. Г. Антиоксиданты в углеродсодержащих огнеупорах / В. Г. Бамбуров, О. В. Синцова, В. П. Семянников [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2000. ― № 2. ― С. 2‒5.

9. Бамбуров, В. Г. Антиокислители в углеродсодержащих огнеупорах / В. Г. Бамбуров, О. В. Сивцова // Химия твердого тела, структура и применение новых неорганических материалов. ― 1998. ― № 2. ― С. 66‒72.

10. Пат. 19954893 Германия, МПК7 С 04 В 35/66. Углеродсодержащий огнеупор с повышенной стойкостью к окислению и способ его изготовления / Barhta Peter, Jansen Helge ; заявитель и патентообладатель «Refractechnik Holding, Gmbh & Co. KG». ― № 19954893; заявл. 15.11.99 ; опубл. 17.05.05.

11. Sadrnezhaad, S. K. Oxidation mechanism of C in MgO‒C refractory bricks / S. K. Sadrnezhaad, S. Mahshid, B. Hashemi [et al.] // J. Europ. Ceram. Soc. ― 2006. ― Vol. 89, № 4. ― P. 1308‒1316.

12. 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.

13. Очагова, И. Г. Периклазоуглеродистые огнеупоры для футеровки кислородных конвертеров, дуговых печей и агрегатов внепечной обработки стали / И. Г. Очагова // Новости черной металлургии за рубежом. ― 1995. ― № 1. ― С. 137‒149.

14. Hiroyuki, S. Trends of refractories for BOF / S. Hiroyuki, K. Yukinobu // Shinagawa technical report. ― 1997. ― Vol. 40. ― P. 51‒62.

15. Тада, Х. Влияние алюминия на уплотнение структуры магнезиально-углеродистых огнеупорных изделий / Х. Тада, О. Номура, Х. Нисио // Тайкабуцу. ― 1995. ― Т. 2, № 2. ― С. 60‒65.

16. Хрущев, М. С. Термодинамическое исследование системы Al‒О‒С при высоких температурах / М. С. Хрущев // Изв. АН СССР. Металлы. ― 1969. ― № 6. ― С. 46‒49.

17. Филиненко, Н. Е. Об оксикарбидах алюминия / Н. Е. Филиненко, И. В. Лавров, С. В. Андреев // ДАН СССР. ― 1959. ― Т. 124, № 1. ― С. 155‒158.

18. Водопьянов, А. Г. О кинетике и механизме взаимодействия окиси алюминия с углеродом / А. Г. Водопьянов, А. В. Серебрякова, Г. Н. Кожевникова // Изв. АН СССР. Металлы. ― 1982. ― № 1. ― С. 43‒47.

19. Куликов, И. С. Термодинамика карбидов и нитридов : справочник / И. С. Куликов. ― Челябинск : Металлургия, 1988. ― 320 с.

20. Борисенко, О. Н. Термодинамическая оценка фазообразований в системе MgO‒С‒Al / О. Н. Борисенко, Г. Д. Семченко, Д. А. Бражник // Современные проблемы термодинамики и теплофизики : Всероссийская конф., посвященная 110-летию со дня рождения чл.корр. АН СССР П. Г. Стрелкова, 1‒3 декабря 2009 г. : тез. докладов. ― Новосибирск : ИНХ СО РАН, 2009. ― С. 57, 58.

21. Бережной, А. С. Многокомпонентные системы окислов / А. С. Бережной. ― Киев : Наукова думка, 1970. ― 544 с.

22. Климов, В. Л. Термодинамические свойства оксикарбидов алюминия: согласование с диаграммой состояния Al2O3‒Al4С3 / В. Л. Климов, Г. А. Бергман, О. К. Карлина. ― http://thermophysics.ru/pdf_doc/Klimov_dr.doc

23. Лидин, Р. А. Химические свойства неорганических веществ / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева. ― М. : Химия, 2000. ― 480 с.

24. Рипан, Р. Неорганическая химия. В 2 т. Т. 2. Химия металлов / Р. Рипан, И. Четяну. ― М. : Мир, 1972. ― 872 с.

25. Угай, Я. А. Неорганическая химия / Я. А. Угай. ― М. : Высшая школа, 1989. ― 463 с.

26. Куликов, И. С. Термодинамика оксидов / И. С. Куликов. ― М. : Металлургия, 1986. ― 344 с.

27. Третьяков, Ю. Д. Химия нестехиометрических окислов / Ю. Д. Третьяков. ― М. : МГУ, 1974. ― 364 с.

28. Чекушкин, В. С. Термодинамика восстановления никеля и кобальта из кислородных и сульфатных соединений / В. С. Чекушкин, Н. В. Олейникова // J. of Siberian Federal University, Engineering and Technologies. ― 2008. ― № 1. ― Р. 58‒67.

29. Михаилиди, А. М. Получение частиц никеля в матрице гидроцеллюлозной пленки, активированной растворами щелочей / А. М. Михаилиди, Н. Е. Котельникова, Н. П. Новасив // Химия растительного сырья. ― 2010. ― № 3. ― С. 21‒28.

30. Семченко, Г. Д. Создание комплексного антиоксиданта-модификатора жидкой фенолформальдегидной смолы для повышения стойкости периклазоуглеродистых огнеупоров / Г. Д Семченко, В. В. Повшук, Д. А. Бражник [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2015. ― № 12. ― С. 21‒24. Semchenko, G. D. Creation of a combined liquid phenolfomaldehyde antioxidant-modifier for improving per icla se ca rbon r ef ract or y l i fe / G. D. Semchenko, V. V. Povshuk, D. A. Brazhnik [et al.] // Refractories a n d I n d u s t r i a l C e r a m i c s . ― 2 0 16 . ― Vo l . 5 6 , № 6 . ― Р. 644‒647.

31. Рябин, В. А. Термодинамические свойства веществ / В. А. Рябин, М. А. Остроумов, Т. Ф. Смит. ― Л. : Химия, 1972. ― 392 с.

32. Пащенко, А. А. Теория цемента / А. А. Пащенко. ― Киев : Будивельник, 1991. ― 165 с.

33. Мельник, М. Т. Огнеупорный бетон на основе глиноземистого цемента с добавкой активного глинозема / М. Т. Мельник, Н. Н. Шаповалова // Огнеупоры. ― 1974. ― № 10. ― С. 56, 57.

34. Кубашевский, О. Металлургическая термохимия / О. Кубашевский, С. Б. Олкокк. ― М. : Металлургия, 1982. ― 392 с.

35. Третьяков, Ю. Д. Твердофазные реакции / Ю. Д. Третьяков. ― М. : Химия, 1978. ― 60 с.

36. Бабушкин, В. И. Термодинамика силикатов / В. И. Бабушкин, Г. М. Матвеев, О. П. Мчедлов-Петросян. ― М. : Стройиздат, 1986. ― 406 с.

37. Торопов, Н. А. Диаграммы состояния силикатных систем : cправочник. В 3 вып. Выпуск третий. Тройные силикатные системы / Н. А. Торопов, В. И. Барзаковский, В. В. Лапин [и др.]. ― Л. : Наука, Ленингр. отд., 1972. ― 448 с.

38. Торопов, Н. А. Диаграммы состояния силикатных систем : справочник. В 3 вып. Вып. первый. Двойные системы / Н. А. Торопов, В. П. Барзаковский, В. В. Лапин, Н. Н. Курцева. ― Л.: Наука, Ленингр. отд., 1969. ― 822 с.

39. Phillips, В. Phase еquilibria in the system NiO‒ Al2O3 ‒SiO2 / В. Phillips, J. J. Hutta, I. Warshaw // J. Am. Ceram. Soc. ― 1963. ― Vol. 46, № 12. ― P. 579‒583.

40. Логвинков, C. M. Термодинамика фазовых взаимоотношений в субсолидусе системы MgO‒Al2O3 ‒ SiO2 / С. М. Логвинков, Г. Д. Семченко, Д. А. Кобызева, В. И. Бабушкин // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2001. ― № 12. ― С. 9‒15.

41. Вуд, Б. Основы термодинамики для геологов / Б. Вуд, Д. Фрейзер. ― М. : Мир, 1981. ― 184 с.

42. Кобызева, Д. А. Термодинамические аспекты фазообразования композитов в системе MgO‒Al2O3 ‒ SiO2 ‒NiO / Д. А. Кобызева, С. М. Логвинков, Г. Д. Семченко, Д. С. Логвинков // Вестник БГУ им. В. Г. Шухова. ― Науч.-теор. журнал : материалы Междунар. конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». ― 2003. ― № 5. ― С. 139‒141.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Семченко Г.Д., Борисенко О.Н., Бражник Д.А., Логвинков С.М., Повшук В.В., Шутеева И.Ю., Анголенко Л.А., Чопенко Н.С., Васюк О.А. СТОЙКИЕ К ОКИСЛЕНИЮ НАНОУПРОЧНЕННЫЕ ПУ-ОГНЕУПОРЫ НА МОДИФИЦИРОВАННОЙ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЕ. ЧАСТЬ 4. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФАЗООБРАЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ Mg‒O‒C‒Al, Mg‒O‒C‒Ni И МgO‒Al2O3‒NiO‒SiO2 ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМПЛЕКСНОГО АНТИОКСИДАНТА SiC + Al + Ni (NiO). Новые огнеупоры. 2017;(7):23-33. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-7-23-33

For citation: Semchenko G.D., Borisenko O.N., Brazhnik D.A., Logvinkov S.M., Povshuk V.V., Shuteeva I.Y., Angolenko L.А., Chopenko N.S., Vasyuk O.A. OXIDATION-RESISTANCE NANOREINFORCED PERICLASECARBONACEOUS (PC) REFRACTORIES BASED ON THE MODIFIED PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN. PART 4. THERMODYNAMIC ESTIMATION OF THE PHASE FORMATION WITHIN Mg‒O‒C‒Al, Mg‒O‒C‒Ni AND МgO‒Al2O3‒NiO‒SiO2 SYSTEMS WITH THE USE OF SiC + Al + Ni (NiO) COMPLEX ANTIOXIDANT. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2017;(7):23-33. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-7-23-33

Просмотров: 138

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 1683-4518 (Print)