керамическая масса

Формула изобретения

Керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и отощитель, отличающаяся тем, что в качестве отощителя используется песок или купершлак с предварительной электронно-лучевой обработкой потоком ускоренных электронов в диапазоне поглощенных доз 50-150 кГр при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Глина кембрийская	65-75
Песок или купершлак, обработанный
потоком ускоренных электронов	25-35

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве керамических строительных материалов, например кирпича, при максимальной температуре обжига до плюс 1000°С.

Известны керамические массы, содержащие в качестве отощителя песок, металлургические шлаки и другие твердые техногенные продукты (М.И. Роговой "Технология искусственных пористых заполнителей и керамики" М.: Стройиздат, 1974, с.179-185).

Их недостатком являются низкие значения прочности при изгибе, что приводит к хрупкости готовых изделий.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является керамическая масса из кембрийской глины и песка (Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Масленниковой Л.Л. СПб., 1996, с.12, табл.1). Недостатком данной массы является также низкое значение прочности при изгибе.

Задача изобретения - повышение прочности при изгибе.

Поставленная задача достигается тем, что керамическая масса, содержащая кембрийскую глину и отощитель - песок, отличающаяся тем, что в качестве отощителя используется песок или купершлак с предварительной электронно-лучевой обработкой потоком ускоренных электронов в диапазоне поглощенных доз 50-150 кГр при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Глина кембрийская	65-75
Песок или купершлак, обработанный потоком ускоренных электронов	25-35

Эффект, достигаемый посредством электронно-лучевой обработки (ЭЛО) песка или купершлака, основан на том, что в результате ЭЛО при оптимальном значении поглощенной дозы на поверхности твердого тела формируются активные дополнительные центры, обеспечивающие эффективное связывание частиц песка или купершлака с глиняной матрицей по донорно-акцепторному механизму, увеличивая тем самым контакты по границе раздела фаз между отощителем и матрицей при обжиге, благодаря чему возрастает прочность при изгибе, а также уменьшается хрупкость, что является одним из важнейших факторов, обеспечивающих повышение долговечности керамического материала.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

В качестве отощителя используется песок или купершлак с модулем крупности М_кр=1,5-2,5.

Купершлак является побочным продуктом медеплавильного производства следующего химического состава, мас.%: Al₂О₃ - 8,79, Fe₂О₃ - 56,1, SiO₂ - 29,2, CuO - 2,37, CaO - 2,0, MgO - 1,5.

Предварительную обработку отощителей потоком ускоренных электронов проводили с использованием среднеэнергетичного ускорителя электронов резонансно-трансформаторного типа РТЭ-1В (энергия электронов - 900 кэВ, ток - 1 мА, атмосферная среда - воздух) при различных значениях поглощенной дозы (50, 100 и 150 кГр).

Образцы кирпича, отформованные вручную в формах размером 160×40×40 мм, сушили при температуре плюс 100°С и обжигали при максимальной температуре плюс 980°С. После обжига образцы испытывают на прочность при сжатии и изгибе; результаты представлены в таблице.

Механизм действия отощителя, подвергнутого ЭЛО, состоит в том, что после обработки потоком ускоренных электронов на поверхности отощителя формируются активные дополнительные центры, обеспечивающие эффективное связывание частиц отощителя с глиняной матрицей по донорно-акцепторному механизму, увеличивая тем самым контакты по границе раздела фаз между отощителем и матрицей при обжиге, благодаря чему возрастает прочность при изгибе, а также уменьшается хрупкость материала.

Анализ результатов, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что введение в состав керамической массы песка или купершлака, подвергнутых предварительной обработке потоком ускоренных электронов при оптимальных значениях поглощенной дозы (50-150 кГр) приводит к значительному повышению прочности при изгибе в сравнении со значениями, достигаемыми при использовании соответствующего необработанного отощителя.