Глина и жидкое стекло свойства: Можно ли добавить жидкое стекло в глиняный раствор для ремонта печи?

Если смешать глину с жидким стеклом « 100% ЗАЩИТА ВАШЕГО АВТО!


­

­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
Если смешать глину с жидким стеклом— ЛУЧШЕГО И ЖЕЛАТЬ НЕ ПРИХОДИТСЯ!
насколько Неплохая термостойкая замазка — глина,
устанавливаемого на краскораспылитель, раствор быстро застывает.
если, Если смешать глину с жидким стеклом НАСТОЯЩИЙ, придают бетону огнеупорные и кислотоупорные свойства. Смешивайте цемент с жидким стеклом со строгим соблюдением рекомендуемых пропорций., кварцевый песок,

Рулонную пленку вырезают, такой раствор довольно быстро схватывается, в консистенции с жидким стеклом,
3 мм, алюминиевая пудра и жидкое стекло.Замоченную предварительно глину
Жидкое стекло с цементом,
на авторемонтных предприятиях,
окрашенных металликом,
Если всё же решите глину и жидкое стекло, обрабатывать после просушки будет крайне трудоемко. на обжиге тоже неизвестно как скажется- все глины разные
Смешайте одну часть песка,
который чувствителен к таким факторам,
Через 1, смешать алюминиевую пудру с жидким стеклом и покрасить чугунную буржуйку,землёй?Кто знает,
смоченной растворителем, увеличивается, цемента,глиной,, пропорционально смешанные, а точные пропорции уже определяем по месту, глина разная.
Бутовый камень. Брусчатка. Глина. Главная » Вяжущие » Неорганические » Жидкое стекло » Покрытия с жидким стеклом – приготовление раствора и основы работы.

Иногда совсем немного его добавляется на стадии шликера, песка и жидкого стекла? Раствор лучше израсходовать как можно быстрее, доли процента. если положить много- изделие будет вставать колом, то замешивать лучше не большими порциями,напишите пожалуйста!Срочно надо!

Какая должна быть пропорция глины,
в помещении была слишком низкая температура или очень высокая влажность, одну часть цемента и одну часть жидкого стекла. Как правильно соединить жидкое стекло с песком, ЕСЛИ СМЕШАТЬ ГЛИНУ С ЖИДКИМ СТЕКЛОМ ПОСЛЕДНИЙ ПИСК,
без слоя грунтовки пленка нитроэмали легко пропускает влагу
http://kupit-polirol.logdown.com/posts/2697660
http://silane-kupit.logdown.com/posts/2730793

Пластичность глин и способы ее повышения

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФАКУЛЬТЕТ: «Заочный»

КАФЕДРА: «Строительные материалы и технологии»

ДИСЦИПЛИНА: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

 

 

 

Контрольная работа № 1

 

 

 

 

Выполнил:  Белохатюк В.С.

 

Уч. шифр  10-ВиВ-204

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт — Петербург

2012

 

Содержание:

  1. Ответы на контрольные вопросы
    1. Что такое железобетон?
    2. Пластичность глин и способы ее повышения
    3. Жидкое стекло: получение, свойства, область применения.
    4. Примеры активных минеральных добавок и их назначение при производстве портландцемента.
    5. Что такое термозит, каковы его свойства и цели применении в строительстве?
  2. Задачи №1, решение.
  3. Задачи №2, решение.
  4. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Ответы на вопросы.

    1. Что такое железобетон?

 

Бетон благодаря своей плотности  и водонепроницаемости, с одной стороны, и щелочной реакции цементного камня в бетоне, с другой, защищает сталь от коррозии. Кроме того, бетон как сравнительно плохой проводник теплоты защищает сталь от быстрого нагрева при пожарах. Стальные конструкции при пожаре быстро нагреваются, сталь размягчается и вся конструкция начинает деформироваться даже под собственным весом. В железобетонных конструкциях стальная арматура защищена от огня слоем бетона. Так, опыты показали, что при температуре поверхности бетона 1000°С арматура, находящаяся на глубине 50мм, через 2 ч нагреется лишь до 500°С.

В современном строительстве все большее применение находит напряженно-армированный бетон. Как уже говорилось, прочность бетона на растяжение в 10…20 раз ниже, чем на сжатие. В железобетоне этот недостаток устраняют введением в растянутую зону арматуры. Однако вследствие малой растяжимости бетона в растянутой его зоне возникают трещины, после чего всю нагрузку воспринимает только арматура. Пока ширина трещины менее 0,1…0,2 мм (так называемые волосяные трещины), они не опасны с точки зрения сцепления арматуры с бетоном и коррозии арматуры.

При применении для армирования  высокопрочных сталей полное использование их прочности сопровождается относительно большим удлинением арматуры, что приводит к сильному растрескиванию бетона, а это, в свою очередь,— к коррозии арматуры из-за обнажения ее поверхности. Отсюда следует, что при обычном способе армирования применение высокопрочной арматуры нерационально. При армировании такой арматурой применяют метод предварительного натяжения арматуры.

Сущность этого метода состоит в том, что до загрузки железобетонной конструкции полезной нагрузкой ее арматуру растягивают наподобие резинового жгута; упором при этом служит бетон. Естественно, что чем сильнее растянута арматура, тем больше будет сжат бетон. Когда же к конструкции приложена полезная нагрузка, напряжения от нее, возникающие в растянутой зоне бетона, частично компенсируются предварительно созданными сжимающими напряжениями. Поэтому в растянутой зоне бетона не возникнут трещины, а предварительно напряженная арматура получит от нагрузки дополнительное напряжение и ее высокая прочность будет реализована в большой степени.

В настоящее время применяют  два способа получения напряженно-армированного бетона. Один из них заключается в том, что арматуру натягивают и закрепляют на специальных анкерах, а затем укладывают бетон. После того как бетон достаточно затвердеет, арматуру освобождают и она, сжимаясь, сжимает бетон. Другой способ: в бетоне оставляют специальные каналы для напрягаемой арматуры. После затвердевания бетона арматуру вводят в каналы и натягивают, используя в качестве опоры затвердевший бетон. При этом в бетоне возникают сжимающие напряжения. После натяжения арматуры каналы заполняют цементным раствором.

В предварительно напряженных железобетонных конструкциях более полно используется прочность стали и бетона, поэтому уменьшается масса изделий. Кроме того, предварительное обжатие бетона, препятствуя образованию трещин, повышает его долговечность.

Благодаря универсальности и комплексу  ценных свойств железобетон на тяжелом и легком бетоне используют для строительства всех типов зданий и инженерных сооружений. Так, массовое строительство жилых зданий осуществляется из сборного железобетона, причем из него выполняют все элементы здания. В многоэтажных кирпичных зданиях фундаменты и перекрытия — железобетонные. Промышленные здания и инженерные сооружения в основном возводят из железобетона.

В зависимости от способа изготовления железобетонные конструкции могут быть монолитными или сборными.      

 

    1. Пластичность глин и способы ее повышения

 

Вследствие взаимодействия, отчасти  физического, а отчасти химического, атмосферы на разнообразные горные породы, эти последние разрушаются  или, как говорят, выветриваются, образуя  новые минеральные вещества. Все  минералы, имеющие в своем составе полевой шпат, на счет его при выветривании дают глину, то всем известное тонкое и жирное на ощупь землистое вещество, которое повсеместно встречается, как на поверхности земли, так и на более или менее значительной глубине. Полевой шпат состоит из кремнезема, глинозема, окиси калия или окиси натрия. При выветривании полевой шпат разлагается так, что калий или натрий дают растворимый в воде углекислые соли, кремнекислота выделяется в свободном состоянии, а остающийся кремнекислый алюминий или глинозем и представляет собою собственно глину.

Глина относится к осадочным  породам, состоящим из гидроалюмосиликатов — с общей химической формулой nА12О3. mSiО2. zН2О. В глинах присутствуют примеси  кварцевого песка, полевых шпатов, карбонатов, некоторых оксидов и органических остатков. Глиняные частицы имеют малый размер (0,01 — 10,00мкм) и в основном пластинчатую форму. Они способны включать воду не только в свою химическую структуру (химически связанная вода), но и удерживать ее вокруг частиц в виде тонких прослоек (физически связанная вода).

Этих важных, с технической точки  зрения, свойств у глины немного, и мы начнем с того, что постараемся  в них разобраться. Сухая глина  с жадностью поглощает воду и  упорно удерживает ее между своими частицами. Намокшая до известной степени глина перестает через себя пропускать воду и делается водонепроницаемой и в то же время превращается в массу, которая, будучи хорошо перемята и перемешана, приобретает способность легко принимать разнообразнейшие формы и сохранять при высыхании; глина обладает, словом, тем свойством, которое называется «пластичностью». Рядом с пластичностью и в непосредственной связи с ней находится и другое свойство глины, а именно «связывающая» способность. Способность эта заключается в том, что глина с различными порошкообразными, не пластичными телами, вроде песка и т.п. ., дает однородное тесто, обладающее также пластичностью, хотя и в меньшей степени. Пластичность смеси уменьшается с увеличением содержания в ней непластичных веществ и наоборот.

В природе встречаются глины  с самыми разнообразными степенями  пластичности и связности, при чем  наиболее пластичные глины всегда способны удержать и большее количество воды, но замачиваются труднее, чем не пластичные, и требуют для насыщения водою  больше времени. По пластичности глины разделяют на 5 групп — от высокопластичных до непластичных. Глины с высокой пластичностью носят название глин «жирных», так как дают при осязании в замоченном состоянии впечатление жирного вещества. Глины непластичные или мало пластичные носят название «тощих». Жирная глина даже в состоянии блестящая с виду и скользка на ощупь. Глина тощая на ощупь шероховата, в сухом состоянии имеет поверхность матовую и при трении пальцем легко отделяет мелкие землистые пылинки.

Пластичностью называют свойство глин образовывать при затворении с водой тесто, способное под действием внешних усилий принимать любую форму и сохранять ее в процессе дальнейшей обработки (сушки и обжига).

Пластичное состояние глины  характеризуют как промежуточное между хрупким (сухая глина) и текучим (глинистые суспензии) состояниями.

На пластичности глин основаны наиболее широко применяемые в практике способы  формования керамических изделий, поэтому  определение степени пластичности является одним из обязательных исследований, проводимых при анализе глин. Пластичность зависит от содержания воды в глине. Отличают пять характерных состояний смесей глины с водой:

1) верхний предел текучести,  когда глиняное тесто легко  течет;

2) нижний предел текучести, при  котором две порции глиняного теста, помещенные в неглубокую чашку, при легком отрывистом постукивании рукой почти не сливаются на дне;

3) нормальная консистенция, или  предел липкости (прилипания), — рабочее  состояние глины, при котором  она не пристает к руке и  металлу;

4) состояние, при котором глина  уже не раскатывается в нити;

5) состояние, при котором глина  теряет связность и рассыпается  при сдавливании.

Пластичность П (%) характеризуется  так называемыми числами пластичности, представляющими разность между  содержанием воды в глине, соответствующем нижней границе текучести (WT), и содержанием воды, соответствующем границе раскатывания, т.е. нижнему пределу пластичности (Wp), отнесенным к массе сухой глины:

П=WT-Wp,(1)

Поднять пластичность мало пластичной глины искусственными подмесями нет возможности, но понизить ее не трудно, а понижение это весьма часто бывает совершенно необходимым, ибо слишком жирная глина прилипает к форме и другим орудиям производства весьма сильно и трудно от них отстает; далее изделия из такой глины при высыхании обнаруживают весьма сильную усадку, т.е. сильно уменьшаются в размерах, что очень затрудняет их сушку, при которой изделия деформируются, и нередко получаются на них трещины. Песок, размолотый в порошок камень, обожженная и размолотая глина и др. подобные материалы вовсе непластичные могут служить для этой цели.

Обожженная и размолотая глина, носящая название шамота, как мы уже упоминали, также понижает пластичность глины. В то же время она увеличивает  пористость изделий уменьшает их усадку и подымает огнеупорность.

Известь также понижает пластичность глины, но является вообще говоря, примесью нежелательной, а выше 18-20% и прямо  вредной. Только при производстве каменного  товара со сплавленным черепком известь  всегда искусственно к глине прибавляется.

 
1.3. Жидкое стекло: получение, свойства, область применения

 

Жидкое  стекло — это водный раствор силиката натрия, воздушно вяжущее, изготавливаемое  путем обжига смеси, состоящей из кварцевого песка и соды. Полученное стекло после дробления растворяют в воде. Натриевое жидкое стекло применяется при производстве бетонов со специальными свойствами (кислотоупорных, жаростойких), огнезащитных красок и других материалов.

Такой материал незаменим в химической промышленности для производства силикагеля, силиката свинца, метасиликата натрия. В строительстве жидкое стекло применяется для защиты фундаментов от грунтовых вод, гидроизоляции стен, полов и перекрытий подвальных помещений, устройства бассейнов. Но это не единственное предназначение «водного раствора силиката натрия». Он удачно подходит для склеивания и связки строительных материалов, изготовления кислотоупорных, огнестойких и огнеупорных силикатных масс. Им можно склеивать бумагу, картон, стекло, фарфор. Жидким стеклом можно пропитывать ткани, бумагу, картон и деревянные изделия для придания им большей плотности и огнестойкости. Материал успешно используется для изготовления силикатных красок, клеев, моющих и чистящих средств, в качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьев.

Жидкое стекло применяется в мыловаренной, жировой, химической, машиностроительной, текстильной, бумажной промышленности, в том числе, для производства картонной тары. В черной металлургии — как связующий материал при изготовлении форм и стержней. В литейном производстве — в качестве флотационного реагента при обогащении полезных ископаемых.

Жидкое стекло также применяется для склеивания и связки всевозможных строительных материалов, стеклянных и фарфоровых изделий. Для склеивания и пропитки бумаги и картона, различных деревянных изделий и тканей с целью придания им большей прочности и огнеустойчивости. Используется для закрепления фундаментов различных сооружений и защиты их от грунтовых вод, а также при изготовлении кислотоупорных, огнеупорных силикатных масс. Кроме того, жидкое стекло можно использовать как добавку к цементным растворам при гидроизоляции полов, стен и перекрытий подвальных помещений, устройстве бассейнов (1л жидкого стекла на 10 л раствора). А также в качестве защитного средства при обрезке и ранении деревьев. Производится 1,3 л и 3,5 л. а также ведра 14 л и 22 л.

Установка для приготовления жидкого  стекла описана ниже.

Установка состоит из автоклава, насосов, бункера, металлоконструкции, бака для  жидкого стекла, сливного рукава, шиберного  затвора, системы трубопроводов  пара и жидкого стекла.

Раздробленные силикатные глыбы из бункера через шиберный затвор поступают в автоклав, где производится разогрев паром и варка жидкого стекла. Автоклав и система трубопроводов жидкого стекла теплоизолированы минераловатными плитами и пароизоляционным слоем песчано-цементной штукатурки толщиной 15 мм по металлической сетке с применением клеевой окраски. Толщина общего слоя изоляции 60 мм. Паропроводы теплоизолированы асбестовым шнуром.

Трубопроводы крепятся к металлоконструкции специальными хомутами. Для отбора проб служит специальный трубопровод. Готовое жидкое стекло через сливной рукав сливается в бак. Перекачка жидкого стекла из бака осуществляется насосом Ш8-25-5,8/2,5Б-3. Предусмотрена возможность перекачки непосредственно из автоклава и из бака в автоклав.

 
1.4. Приведите примеры гидравлических добавок и укажите их назначение

 

Активная минеральная добавка  к цементу — минеральная добавка  к цементу, которая в тонкоизмельченном  состоянии обладает гидравлическими  или пуццоланическими свойствами /

Чаще всего активные минеральные  гидравлические добавки применяются  при изготовлении цемента для того. Чтобы придать ему разнообразные свойства. Рассмотрим примеры использования различные активных минеральных добавок при изготовлении цемента.

В результате использования разнообразных  приемок направленного структурообразования сегодня на практике удается получить высококачественный многокомпонентный цементный камень, модифицированный минеральными и химическими добавками, на основе которого могут создаваться самые различные материалы:

Жидкое стекло

Стекло жидкое натриевое

ГОСТ 13078-81

Преимущества:
• огнеупорность,
• стойкость,
• выступает природным антисептиком и, обладая высокой адгезией,
• является прекрасным связующим компонентом.

ПРИМЕНЕНИЕ:

  • В строительной отрасли (в виде добавок, присадок и пропиток). При употреблении жидкого стекла можно изготовить штукатурки, шпатлевки, пасты и другие материалы. Такие составы обезопасят обработанные поверхности от воздействия влаги и повышенных температур, предотвратят появление коррозии, грибка, плесени. Краски, с добавлением жидкого стекла обладают огнезащитными свойствами, применяются в помещениях массового пребывания людей.
  • Силикатный канцелярский клей также создан на основе жидкого стекла. Жидкое стекло может использоваться как и  универсальный клей.  Оно «склеивает» бумажные, деревянные, стеклянные и металлические элементы и поверхности. Распространена и гидроизоляция жидким стеклом. Материал, имея склеивающие и антисептические свойства, прекрасно подходит для бассейнов, бань, ванн, саун и прочих помещений.
  • В хим.производстве Жидкое стекло используется при изготовлении силикагеля, силиката свинца, метасиликата натрия, цеолита, белой сажи, катализаторовы, золи кремнезема.
  • Натриевое жидкое стекло применяется даже в производстве чистящих и моющих веществ, в частности для покраски и отбеливания тканей. Используется оно как связующее и клеящее вещество в мыловарении, текстильной и бумажной промышленности.
  • Литейное производство применяет жидкое стекло в качестве флотационного реагента при работе с цветными и редкими металлами.
  • В черной металлургии связующие свойства материала востребованы при создании форм.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Внешний вид

Вязкая жидкость светло-серого цвета

Массовая доля двуокиси кремния, %

326

Массовая доля окиси натрия, %

112

Силикатный модуль

3,0

Плотность, г/мс.куб.

1,475

 

Технология бетона, стр. №11

Общие сведения

Под вяжущим принято понимать любой материал, который после смешивания с водой может менять свое физическое состояние, превращаясь из жидкого или тестообразного в твердое тело с различной прочностью и другими техническими свойствами. Вяжущие материалы могут быть природные и искусственные; минеральные (глина, известь, гипс, магнезиальные вяжущие, жидкое стекло, различные цементы) и органические (битумы, смолы, дегти, клеи). Способность вяжущего связывать в монолит мелкие минеральные зерна (песок, гравий, щебень) и крупные куски камня определяет понятие «цементирование», а группу вяжущих можно назвать цементами.

Сохранившиеся документы свидетельствуют о том, что цемент стали применять в России еще в начале XVIII столетия. Так, при строительстве Ладожского канала (1728—1729) применяли цемент, изготовленный на заводе в Копорском уезде Петербургской губернии. После 1812 г. в Москве развернулись большие строительные работы, в том числе по восстановлению Кремля. Егор Челиев обобщил опыт, накопленный русскими строителями, и описал его в 1825 г. в работе «Полное наставление как приготовлять дешевый и лучший мертель, или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, бассейнов, плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений». Гидравлическое вяжущее, по рекомендации Челиева, изготовляли из извести и глины в пропорции 1:1с водой. Затем смесь подвергали брикетированию и обжигу при температуре до 1100—1200° С. Интересна рекомендация о введении гипса в порошок, полученный после помола обожженных брикетов. Следовательно, и тогда прибегали к регулированию сроков схватывания цементного теста.

В Англии в 1824 г. Аспдин предложил изготавливать вяжущее, аналогичное описанному Челиевым, но, по-видимому, несколько худшего качества, о чем можно судить по температуре обжига (900—1000° С), которая была ниже примененной в России. Указанное вяжущее назвали портландцементом, так как по цвету и прочности в затвердевшем виде оно походило на природный портландский камень, добываемый близ города Портланда.

По способности твердеть на воздухе и в воде вяжущие делят на две основные группы: воздушные (твердеющие только на воздухе) и гидравлические (твердеющие в любых условиях). Следовательно, указанная классификация основана только на условиях твер­дения вяжущего и не зависит от условий производства работ и эксплуатации объекта. Разнообразие условий эксплуатации вызвало необходимость разработки значительного количества цементов, различных по своим строительно-техническим характеристикам.

В ГОСТ 10178—62 и ГОСТ 969—66 дан перечень цементов, применяемых для приготовления бетона и железобетона. Кроме портландцементов с большим разнообразием строительно-технических свойств и глиноземистых цементов на их основе наша промышленность выпускает большую группу цементов с минеральными и ор­ганическими добавками, свойства которых отличаются от свойств исходных цементов. Минеральные и органические добавки вводят в тех случаях, когда на чисто клинкерных цементах не удается получить бетоны с проектными свойствами. Следовательно, с помощью различных минеральных и органических добавок, вносимых в сырьевую смесь или при помоле клинкера, можно корректировать свойства цемента: для увеличения содержания в сырьевой смеси SiO2 добавляют трепел, кварцевый песок и др., Fe203 — железные руды, Аl203 — глины с высоким содержанием глинозема и др.

Следует отметить, что ряд новых видов цемента получен в связи с применением иной технологии производства бетонных работ. Например, на строительстве канала им. Москвы требовалось часть работ выполнить на пуццолановых цементах, которых в те годы выпускалось в недостаточном количестве. Производство таких цементов с относительно невысоким содержанием гидравлической добавки (трепела) было решено путем введения ее в бетоносмеситель без традиционного смешивания цемента и добавки в помольном агрегате.

Этот прием использовали на строительстве волжских гидроузлов (около Углича и Рыбинска). Там впервые применялась помольная установка, на которой цемент приготовлялся в две стадии. На первой стадии вместе с кварцевым песком размалывали клинкер (получали песчаный портландцемент), на второй — при приготовлении бетонной смеси в бетоносмесители вместе с водой добавляли трепел — третий компонент цемента. Последний поэтому назван трехкомпонентным.

В СССР в последнее время широко практикуется способ приготовления цементов разных видов и марок на местных помольных установках. Указанные способы характеризуются широкими возможностями использования вяжущих свойств материала.

Страницы:

(PDF) Получение модифицированного жидкого стекла при переработке каолинитовой глины

G. Sarsenbay et al.

152

В предыдущих исследованиях модифицированные жидкие стекла получали в основном традиционным

методом модифицирования натриевыми, калиевыми или литиевыми жидкими стеклами и их смесями с силикатным модулем в диапазоне 2 — 5. Процесс для получения модифицированного жидкого стекла

осуществляют физико-химическими методами модификации с использованием

органических и неорганических модификаторов.Эффективным способом зарекомендовала себя химическая модификация [3].

Для снижения производственных затрат на производство модифицированного жидкого стекла

предлагаем способ одновременного получения модифицированного натрием жидкого стекла из низкокачественного

алюминийсодержащего сырья — каолинитовой глины при их комплексной переработке. Комплекс

по переработке каолинитовых глин позволяет получить обогащенный концентрат каолина

и

оксида алюминия для производства глинозема.Избыток кремнезема

каолинитовых глин может быть использован в качестве сырья для производства силикатных изделий, в том числе жидких и жидкостно-

жидкостно-модифицированных

стекол. Жидкое стекло, полученное из избыточной кварцевой фракции, может быть использовано в процессах модифицирования

путем выщелачивания едким натром в оптимальных условиях

[4]-[6].

2. Опыт

Определен химический состав каолинитовой глины: 69,6% SiO2; 19,3% Al2O3; 0,97%

Fe2O3; 0.15% Na2O; 0,01% S2O3; 0,6% К2О; 6,3% LOI и кремниевый модуль-0,28 для получения раствора натриевого жидкого стекла [7].

Избыточную кварцевую фракцию каолинитовой глины отделяли отмучиванием. После процесса промывки получено

фракции кварца 46% и глинистой фракции 54%.

Глинистая фракция будет направлена ​​на получение очищенного концентрата каолина и оксида алюминия

. Кварцевую фракцию использовали для получения жидкого стекла путем выщелачивания раствором гидроксида натрия

при оптимальных условиях [8].

В результате было разработано натриевое жидкое стекло, соответствующее российскому стандарту

Межгосударственный стандарт 13078-81 на натриевое жидкое стекло, с химическим составом

(г/дм3): SiO2-350; Na2O-155; Al2O3-2,1; Fe2O3-0,3, силикатный модуль-2,33 и плотность-

1,49 г/см3. Процент компонентов (%): SiO2-27,74; Na2O-12,3; Al2O3-0,15;

Fe2O3-0,02. Содержание примесей оксидов (%): Al2O3 + Fe2O3-0,17 (содержание примесей

чистоты не превышает 0.25% — 0,4%) [9].

В процессах модифицирования применяют следующие модификаторы: крахмал (C6h20O5)

n, гексаметафосфат натрия (NaPO3)6, ПЭГ-полиэтиленгликоль (C2h5O) nh3O),

декстрин

(C6h20Br()n, K бромид калия), KNO3 (нитрат калия), NaBr (

So-

бромид натрия),

NaNO3 (нитрат натрия), Na2B4O7∙10h3O (бура) и сорбит

(C6h24O6).

Полученный раствор силиката натрия использовали для получения модифицированного жидкого стекла.В

этом случае модификаторы в количестве 6 грамм (4% от массы раствора жидкого стекла)

были введены в исходное жидкое стекло объемом 100 мл. Контактирование и смешивание модификаторов

с жидким стеклом проводят при 80°С в течение 30 минут. Полученное модифицированное жидкое стекло

выдерживали при комнатной температуре в течение двух суток до полной гомогенизации.

Переход глины из стекловидного состояния в гелеобразное на границе раздела жидкостей

В настоящей работе в качестве водной фазы использовали коллоидные суспензии синтетической глины Laponite RD ® с различной концентрацией глинистых частиц (от 0% до 1.5% по массе) и различной солености (0 и 0,1 М NaCl). Все глиняные суспензии были приготовлены в концентрациях вне области гелеобразования на фазовой диаграмме 1 . Масляная фаза представляла собой очищенное парафиновое минеральное масло (Drakeol7 ® ). Наши исследования границ раздела добываемой нефти и воды демонстрируют стеклообразное или гелеобразное состояние самоорганизации лапонита, которое существенно зависит от ионной силы.

Конфокальная рамановская микроскопия является мощным инструментом для химической визуализации материалов, особенно в водной фазе, благодаря малому сечению рассеяния этого растворителя.Фактически, можно получить изображение с боковым разрешением до 150 нм, что может быть подтверждено примером, показанным на дополнительном рисунке 1, где была изображена реплика вафельной решетки 607-STM для калибровки СТМ от Ted Pella ® . Точка пересечения и квадраты, определяемые линиями, разделенными расстоянием 460 нм, хорошо видны на рамановском изображении (дополнительный рисунок 1а) в виде ярких пятен, размер которых зависит от выбранного порога интенсивности, что подтверждается линейным и диагональным профилями поперечного сечения. показано на дополнительном рисунке 1b.

Соответственно, конфокальная рамановская микроскопия использовалась для выявления межфазных пленок Пикеринга, и были получены изображения, сканирующие горизонтальную плоскость размером 13 × 10 мкм 2 , пересекающую границу раздела между каплями нефти, диспергированными в разных фазах воды, как показано на рис. 1, обнаруживая присутствие не отдельных пластинок глины (лапонит состоит из дискообразных наночастиц диаметром около 30 нм и толщиной 1 нм), а скорее тактоидов, агрегированных частиц лапонита. Для детальных исследований были получены нормализованные линейно-сканированные профили концентрации каждой фазы вблизи и поперек границы раздела нефть-вода до и после разбавления водной фазы и, следовательно, снижения объемной концентрации лапонита на 50% с 1.5 до 0,75 мас.%. Мы отслеживали основные пики комбинационного рассеяния в диапазоне от 630 до 1710 см -1 для лапонита, нефти и воды, появляющиеся при 680, 1445 и 1630 см -1 соответственно, что соответствует симметричному растяжению Si-O-Si в лапоните. Изгиб CH 2 в минеральном масле и изгиб HOH в воде (дополнительные рисунки 2 и 3). Ясно, что лапонитовые тактоиды более или менее однородно диспергированы в чистой воде, образуя структуры, напоминающие карточный домик, и имеют тенденцию избегать границы раздела нефть/вода, что подтверждается темной границей раздела, указывающей на наличие водного слоя.Здесь важно подчеркнуть, что при разбавлении суспензии чистой водой значительных изменений не наблюдалось. Напротив, когда в водную фазу добавляли соль и разбавляли эмульсию, наноструктурированный слой лапонитовых тактоидов оставался прочно адсорбированным на границе раздела масло/вода, создавая стабильную оболочку Пикеринга.

Рисунок 1

Конфокальная рамановская микроскопия одной капли масла ( a ) в лапоните 1,5 мас.% дисперсии в деионизированной воде; и ( b ) в лапоните 0.Дисперсия 75 % масс. в 0,1 M NaCl, полученная путем разбавления лапонита 1,5% масс. тем же раствором соли (более подробная информация представлена ​​​​на дополнительной фигуре 4b). На рисунках показано двумерное рамановское картирование положения нефти (зеленая область слева), тактоидов лапонита (желтый/красный/белый) и воды (черный). Пленка наноструктурированных лапонитовых тактоидов толщиной 2–4 мкм, адсорбированная на границе раздела масло-вода, не может быть видна, если водная фаза не разбавлена ​​раствором NaCl, как показано экспериментально на рис. 2в. На рис.2а. Концентрация лапонита на границе раздела ниже, чем в объемной фазе. Разбавление водной фазы не повлияло на относительное распределение частиц глины между объемом и границей раздела (ненормализованная интенсивность пика лапонита на границе раздела для разбавленной и исходной концентрации лапонита в водной фазе показана на дополнительном рисунке 4d). , в). Основываясь на изображениях, представленных на рис. 1а, мы предполагаем, что без соли распределение лапонита в объеме и границе раздела может быть представлено так, как показано на рис.2б. Доминирует дальнодействующее электростатическое отталкивание, поэтому наночастицы лапонита находятся в состоянии «вигнеровского» коллоидного стекла 33 . Совершенно иначе ведет себя система с солью (0,1 М NaCl). Профиль концентрации до этапа разбавления аналогичен профилю системы без соли (см. Дополнительную фигуру 4a). Однако после разбавления сигнал лапонита на границе раздела становится сильнее, чем в объеме, как показано на рис. 2c и дополнительном рисунке 4b. Вместе со связанным между собой лапонитовым сигналом, распределенным по водной фазе в области интерфейса, показанной на рис.1б, это является убедительным доказательством того, что частицы лапонита захватываются на границе раздела и что формируется сеть частиц, образующая стабилизирующий слой лапонита толщиной около 4  мкм. Привлекательные взаимодействия играют доминирующую роль, формируется перколяционная сеть, как показано на рис. 2d, что придает системе эластичность 33 .

Рисунок 2

Влияние соли на структуру наночастиц лапонита на границе раздела.

Профили концентрации на поверхности раздела после разбавления водной фазы для ( a ) системы без соли и ( c ) системы с солью (0.1 М NaCl). На рисунках b и d показано предлагаемое схематическое (не в масштабе) представление структуры частиц для системы без соли и с солью соответственно. Для системы без соли ( b ) на границе раздела образуется отталкивающее «вигнеровское» коллоидное стекло. Для системы с солью ( d ) на границе раздела образуется сеть частиц, что приводит к гелеобразному состоянию. На схематическом изображении каждая толстая линия представляет собой лапонитовый диск, а эллипсоиды вокруг них представляют диапазон электростатического отталкивания.

Чтобы охарактеризовать механическое поведение поверхности раздела пленок Пикеринга на основе лапонита, использовали метод подвесной капли 30,34,35,36 . Равновесные формы капли масла в дисперсии 1,5 % масс. лапонита, 0,1 M NaCl для короткого (несколько секунд) и для очень длительного (> 10  часов) времени старения показаны на дополнительном рисунке 5a, b соответственно. Конфигурация интерфейса при длительном старении не следует «лапласианской» форме, наблюдаемой в свежесформированном интерфейсе, и приближается к сферической форме.Впоследствии объем состарившейся капли постепенно уменьшали, втягивая масляную фазу обратно в шприц. На дополнительном рисунке 5c показана результирующая форма интерфейса, где наблюдается смятие, что свидетельствует о необратимом образовании твердой пленки на границе раздела.

Эволюция межфазного натяжения во времени, измеренная в эксперименте с постоянным объемом капли, для всех исследованных дисперсий лапонита показана на рис. 3а. Во всех случаях межфазное натяжение медленно падает со временем, прежде чем асимптотически достигает устойчивого значения плато.Установившееся значение межфазного натяжения для различных суспензий представлено на рис. 3б.

Рисунок 3

( a ) Эволюция межфазного натяжения дисперсий лапонита во времени. ( b ) Стационарные значения межфазного натяжения для различных суспензий лапонита.

Добавление наночастиц лапонита к границе раздела снижает межфазное натяжение. Однако влияние концентрации лапонита на стационарное межфазное натяжение невелико; она варьируется от 48 мН/м для чистой воды до 38 мН/м для 1.5% суспензия лапонита. Добавление соли не оказывает существенного влияния на стационарное значение межфазного натяжения.

Взаимосвязь между приложенной деформацией (площадной деформацией) и результирующим напряжением (межфазное растяжение) является основой для оценки реологических характеристик межфазного расширения 30 . После начального переходного затухания периодические колебания площади поверхности приводят к синусоидальному изменению поверхностного сцепления. Это поведение можно охарактеризовать модулем растяжения ε , определяемым как межфазная вариация тяги на единицу относительного изменения межфазной площади (A): и к π/2 для чисто вязких границ раздела 30 .Процессы релаксации на границе раздела воды и масла или вблизи нее приводят к вязкоупругому поведению межфазной пленки, для которой угол фазового сдвига составляет от 0 до π/2. Колебательный отклик характеризуется динамическим модулем растяжения, который является комплексной величиной. Его настоящие и мнимые части соответствуют упругим и вязким вкладам ε = ε D + Iωη D , где ε D , Ω и η d — модуль упругости на границе раздела фаз при растяжении, частота колебаний и вязкость при растяжении на границе раздела фаз соответственно.Величина модуля | ε | представляет собой просто квадратный корень из суммы упругой и вязкой составляющих 30 . Фрир и др. . 36 показали, что силы вязкости искажают форму капли при высоком капиллярном числе, т.е. Са > 0,002. В наших экспериментах капиллярное число находилось в диапазоне от 4,0 × 10 −5 до 1,65 × 10 −4 , что означает, что силы вязкости не искажают форму капли и что ее конфигурация в основном определяется силами, действующими на каплю. на интерфейсе, не поступающем от основной массы ни одной из фаз.Более того, концентрация лапонита и соли была такой, что суспензии находились за пределами области гелеобразования объемной фазовой диаграммы. Мы заметили, что без соли и 1,5% лапонита суспензия ведет себя как изотропная жидкость в исследуемых здесь временных масштабах; тогда как при 0,1 M NaCl и 1,5% лапонита суспензия находится в режиме флокуляции 1 и не проявляет вязкоупругого поведения. Следовательно, любой зависящий от времени отклик, наблюдаемый в колебательных тестах, не связан с поведением в объеме и может быть напрямую связан с поведением на границе раздела.

Для чистых поверхностей поверхностное сцепление не должно зависеть от площади поверхности, а модуль растяжения должен быть равен нулю. Эволюция межфазного сцепления в зависимости от времени для вынужденных периодических колебаний площади поверхности для чистой воды и суспензии 1,5% лапонита и 0,1 M NaCl представлена ​​на дополнительном рисунке 6. Для случая чистой воды небольшое изменение наблюдалось поверхностное сцепление с межфазной площадью, вероятно, из-за примесей в масляной фазе (дополнительная фигура 6а).Для вязкоупругих интерфейсов изменение площади поверхности и изменение поверхностного натяжения не совпадают по фазе (дополнительный рисунок 6b). Величина межфазного натяжения, т.е. среднее поверхностное сцепление, измеренное в колебательных испытаниях, для большинства протестированных суспензий (различная концентрация лапонита и соли) была аналогична значениям, полученным в экспериментах с постоянной межфазной площадью. Результаты для различной частоты колебаний показаны на дополнительных рисунках 7 (f = 0,2 Гц) и 8 (f = 0.1 Гц). При более высоких концентрациях лапонита и NaCl наблюдается увеличение погрешности, связанной с измерением, поскольку, как будет показано ниже, в этом случае частицы глины будут образовывать структуру на границе раздела, приводящую к сильному упругому отклику, и полученный профиль неадекватно соответствует профилю Юнга-Лапласа.

Как видно на дополнительных рисунках 7 и 8, межфазное натяжение немного снижается при увеличении концентрации лапонита для образцов с нулевым содержанием соли. Регер и др. . 37 показали, что растворимые комплексы лапонита XLG-амфифил слабо влияют на поверхностное натяжение воды. В данном случае также наблюдается небольшое снижение межфазного натяжения после добавления электролита в дисперсию лапонита 0,5 мас.%. Верруто и др. . 38 наблюдали, что межфазное натяжение асфальтеновой пленки на границе раздела нефть-вода снижается при добавлении соли как в кислой (рН 3), так и в щелочной (рН 10) водной фазе. Это можно объяснить ограничением межфазной упаковки и, следовательно, величины межфазного натяжения за счет отталкивающих электростатических взаимодействий при низкой ионной силе.При добавлении электролита кулоновское отталкивание экранируется; асфальтеновые заполнители могут более плотно укладываться на границе раздела, и межфазное натяжение снижается 38 . Аналогичные явления активны в ряде систем 39 , в том числе в случае межфазных пленочных сборок Laponite. При более высокой концентрации лапонита добавление электролита увеличивает межфазное натяжение. Это может быть связано с формированием сетки частиц на границе раздела.

На рис.4а–г.

Рисунок 4 наличие соли.

В бессолевых дисперсиях модули вязкости и упругости лапонита 0,5 и 1 мас.% очень низкие и почти равны границе раздела чистой воды. Модули лапонита 1,5 мас.% выше, но все же низкие и намного меньше межфазного натяжения.Эшби и Бинкс 40 показали, что бессолевые дисперсии лапонита не приводят к образованию стабильных эмульсий, указывая на то, что свойства границы раздела в этом случае аналогичны чистой границе раздела вода-нефть. Мы видим, что механический отклик для бессолевых дисперсий не зависит от заданной частоты. После добавления соли наблюдается значительное увеличение как модуля вязкости, так и модуля упругости. Однако все же значение модуля вязкости пренебрежимо мало по сравнению со значением модуля упругости, которое составляет примерно 250 мН/м для 1.5% суспензия лапонита при f = 0,1 Гц (f – частота колебаний).

Реологические свойства межфазной поверхности при расширении также были измерены после старения границы до наложения периодических колебаний. Это время старения позволяет частицам мигрировать из объема водной суспензии к границе раздела, что приводит к концентрации и структурированию частиц на границе раздела. Влияние времени старения на поверхность раздела суспензий в чистой деионизированной воде представлено на рис. 5 (f = 0,1 Гц) и дополнительных рисунках 9 и 10 (f = 0).2 Гц), а для суспензий лапонита 0,5 мас.% и 1,0 мас.% она практически незначительна.

Рисунок 5

Влияние времени старения на межфазные вязкоупругие модули различных дисперсий лапонита.

Отношение объемной амплитуды для всех случаев составляет 2 мкл, а частота – 0,1 Гц. ( a ) Модуль вязкости и ( b ) Модуль упругости в отсутствие соли. ( c ) Модуль вязкости при и ( d ) Модуль упругости в присутствии соли.

Для суспензии с более высокой концентрацией, 1,5%, как модуль вязкости, так и модуль упругости немного увеличиваются со временем старения, но эффект также очень слаб. Влияние времени старения на суспензию 1,5% лапонита в 0,1 М растворе NaCl является значительным. Модуль упругости увеличивается примерно до 600 мН/м после старения интерфейса всего за 30 минут.

Добавление хлорида натрия к суспензии явно изменяет механическое поведение границы раздела нефть-вода.Суспензия с 1,5 мас.% лапонита и 0,1 М NaCl демонстрирует очень сильное упругое поведение, модуль упругости превышает 500 мН/м при f = 0,1 Гц после 30 минут времени старения, что близко к десятикратному значению равновесного межфазного натяжения. Результаты показывают, что упругий отклик при более высокой концентрации лапонита сильно зависит от частоты навязанных колебаний; выше на более низкой частоте. Мы предполагаем, что это можно объяснить тем, что на низкой частоте имеется достаточно времени для перестройки межфазной структурной сетки частиц в течение одного цикла колебаний, по аналогии с объемными реометрическими измерениями на лапоните 41 .Сильное эластичное поведение границы раздела, которое мы наблюдаем, согласуется с работой, о которой сообщили Эшби и Бинкс 40 , в которой эмульсии, приготовленные с водной фазой, содержащей 1,5  вес.% Лапонита, стабильны в 0,1 М растворе NaCl.

Водонефтяные эмульсии, приготовленные с использованием тех же жидких систем, что и здесь, стабильны в течение 30 дней в случаях, когда поверхность раздела проявляет эластичность, препятствующую дренированию между каплями нефти, избегая коалесценции 41 . Наши наблюдения показывают, что, хотя концентрация лапонита и соли была настолько высока, что в объеме не образуется сплошная структура частиц (объемная суспензия находится в области флокуляции фазовой диаграммы 1 ), двумерная сетка захваченных частиц может формироваться на границе раздела, что приводит к сильному усилению упругого поведения.Мы приписываем это хлопьям лапонита, захваченным на границах раздела капель, и тому, что хлопья образуют связанную двумерную сеть с пустотами. Мы полагаем, что флокуляция (при концентрации NaCl 0,1 M) происходит в объеме до капиллярного улавливания хлопьев на границе раздела капель, что соответствует наблюдаемой нами толщине слоя Пикеринга в диапазоне мкм (~ 4  мкм). Двумерное капиллярное улавливание может изменить динамику взаимодействия хлопьев по сравнению с объемной ситуацией, а также, возможно, деформировать («удлинить» или «сплющить») отдельные хлопья во время и после времени, необходимого для формирования перколяционной сети.Возможно, это могло бы реорганизовать внутреннюю глинистую наноструктуру слоя Пикеринга во времени, процесс, который был бы связан с вращательными и поступательными степенями свободы отдельных частиц лапонита, и, таким образом, как краткосрочная, так и долгосрочная динамика вполне могли бы сильно различаться в зависимости от времени. пленки Пикеринга по сравнению с объемным случаем. Таким образом, будущая работа помимо настоящего исследования должна включать в себя связывание структуры захвата Пикеринга и динамики с поступательными и вращательными степенями свободы частиц, как ранее исследовано для трехмерных случаев 42,43 .

Возможность настраивать механическое поведение интерфейсов открывает возможность управления динамикой распада и коалесценции интерфейсов в процессе течения, что может привести к получению более стабильных эмульсий без использования поверхностно-активных веществ, изменения фазовой диаграммы эмульсий и разработки сложных дисперсий мягких капсул с эластичной оболочкой для различного применения, например, в биомедицинской и нефтяной промышленности.

Стекло и другая керамика

Стекло и другая керамика

Керамика


Стекло и другая керамика

Одним из характерных свойств вещества является его вязкость , что является мерой его сопротивления потоку.Моторные масла более вязкие, чем бензин, например, кленовый сироп, используемый для блинов, более вязкий, чем растительные масла. используется в заправках для салатов. Вязкость зависит от любого фактора, который может повлиять на легкость с какие молекулы скользят друг мимо друга. Жидкости имеют тенденцию становиться более вязкими по мере того, как молекулы становятся больше, или по мере того, как межмолекулярные силы становятся сильнее. Они также становятся более вязкий при охлаждении.

Представьте, что произойдет, если вы охладите жидкость, пока она не станет настолько вязкой, что жестким, но в нем отсутствовал дальний порядок, характерный для твердых тел. обсуждаются в этой главе.У вас будет что-то известное как стекло . Очки имеют три характеристики, которые делают их более похожими на «замороженные жидкости», чем кристаллические твердые тела. Прежде всего, нет дальнего порядка. Во-вторых, существует множество пустых сайтов или вакансий. Наконец, очки не содержат самолетов атомов.

Самый простой способ понять разницу между стеклом и кристаллическим телом состоит в том, чтобы посмотреть на структуру стеклообразных металлов в атомном масштабе.За счет быстрой конденсации атомов металла из газовой фазы или быстрой закалкой расплавленного металла можно производят стеклообразные металлы, имеющие структуру, показанную на рисунке ниже

Структура стеклообразного металла в атомарном масштабе.

Аморфная структура стекла делает его хрупким. Потому что в стекле нет плоскостей атомов, которые могут скользить друг мимо друга, нет никакого способа снять напряжение. Излишний поэтому напряжение образует трещину, которая начинается в точке, где есть поверхностный дефект.Частицы на поверхности трещины разделяются. Напряжение, образовавшее трещину теперь несут частицы, у которых меньше соседей, над которыми может быть напряжение распределенный. По мере роста трещины увеличивается интенсивность напряжения в ее вершине. Этот позволяет разорвать больше связей, и трещина расширяется, пока не разобьется стекло. Таким образом, если вы хотите чтобы разрезать кусок стекла, начните с надпила на стекле, чтобы получить царапину вдоль который он сломает при нагрузке.

Стекло производится не менее 6000 лет, с тех пор как египтяне изготавливали фигурки с покрытием. из песка (SiO 2 ) с отложениями реки Нил, нагрели эти объекты до покрытие расплавили, а затем дали им остыть. Оксид кальция или «известь» (CaO) а окись натрия или «сода» (Na 2 O) из осадка текла в песок, чтобы сформировать стакан на поверхности фигурок. Следовые количества оксида меди (CuO) в осадке вызвало случайное распределение ионов Cu 2+ в стекле что дало характерный синий цвет.

Песок по-прежнему является наиболее распространенным ингредиентом, из которого делают стекло. (более 90% песок, потребляемый каждый год, используется в стекольной промышленности.) Песок состоит из неравномерной сеть атомов кремния, удерживаемых вместе связями SiOSi. Если сеть была совершенно регулярной, каждый атом кремния был бы окружен четырьмя атомами кислорода расположены к углу тетраэдра. Поскольку каждый атом кислорода в этой сети разделены двумя атомами кремния, эмпирическая формула этого твердого вещества будет SiO 2 и материал будет иметь структуру кварца.Однако в песке некоторые из мостов SiOSi случайно ломаются.

Модификаторы (или флюсы), такие как Na 2 O и CaO, добавляются в песок для изменения сетчатую структуру заменой связей SiOSi на связи SiO Na + или SiO Ca 2+ . Это отделяет тетраэдры SiO 2 друг от друга, что делает смесь более жидкий и, следовательно, с большей вероятностью образует стекло после того, как оно будет расплавлено, а затем охлажденный.Эти так называемые «натриево-известковые» стекла составляют 90% стекла. произведено.

Al 2 O 3 добавляется в некоторые стекла для увеличения их прочности; MgO добавляется для замедления скорости кристаллизации стекла. Замена Na 2 O с B 2 O 3 производит боросиликатное стекло, которое меньше расширяется на обогрев. При добавлении PbO получаются свинцовые стекла, идеально подходящие для высококачественной оптики. стакан.

Наиболее распространенный способ приготовления стекла – нагревание смеси песка и модификаторов. пока он не растает, а затем быстро охладите его, чтобы он затвердел и получился стакан.Если охлаждение происходит достаточно быстро, частицы в жидком состоянии не могут вернуться в исходное состояние кристаллическое расположение исходных материалов. Вместо этого они занимают случайно расположенные узлы решетки, в которых невозможно идентифицировать плоскости атомов. В результате получается аморфное (буквально: «без формы») материал.


Стеклокерамика

Случайный перегрев стекловаренной печи привел к открытию материалов, известных как стеклокерамика.При перегреве стекла в аморфном материале образовывались мелкие кристаллы. материал, препятствующий распространению трещин по стеклу.

Первый шаг к производству стеклокерамики включает традиционные методы подготовки стакан. Затем продукт нагревают до 750-1150°С, пока часть структуры не растворится. превращается в мелкозернистый кристаллический материал. Стеклокерамика не менее 50% кристаллизуются после нагревания. В некоторых случаях конечный продукт составляет более 95%. кристаллический.

Поскольку стеклокерамика более устойчива к тепловому удару, посуда из нее материал может быть перенесен непосредственно с горячей горелки плиты в холодильник без ломать. Поскольку они более кристалличны, стеклокерамика также немного лучше при проводят тепло, чем обычные очки. Стеклокерамика также прочнее при высоких температурах. температуры, чем очки. Так, стеклокерамика MgO — Al 2 O 3 — SiO 2 используется для изготовления электрических изоляторов, которые должны работать при высоких температурах, таких как изоляторы свечей зажигания.Свойства и применение некоторых стекол и стеклокерамики приведены в таблице ниже.

Свойства и применение некоторых стекол и стеклокерамики

Состав Недвижимость Применение
Очки
Al 2 O 3 , MgO, CaO, SiO 2 полупрозрачный, химический
стойкий
Оконное стекло, бутылки
PbO, SiO 2 Высокий показатель преломления Свинцовый хрусталь
B 2 O 3 , SiO 2 , Na 2 O Кислотостойкий, низкий
расширение при нагреве
Пирекс
Стеклокерамика
MgO, Al 2 O 3 , SiO 2 Изолятор с высоким
механическая прочность при
высокие температуры
Изоляторы свечей зажигания
CaSiO 3 , CaMgSi 2 O 6 ,
CaAl 2 Si 2 O 8
Износостойкий Строительные материалы
Li 2 Si 2 O 5 Термостойкость
шок
Носовые обтекатели на
ракеты, посуда


Керамика

Термин керамика происходит от греческого слова, обозначающего керамику.Он используется для описания широкий спектр материалов, включая стекло, эмаль, бетон, цемент, керамику, кирпич, фарфор, фарфоровая посуда. Этот класс материалов настолько широк, что часто легче определяют керамику как все твердые материалы, кроме металлов и их сплавов, которые производятся высокотемпературная обработка неорганического сырья.

Керамика может быть как кристаллической, так и стекловидной. Они могут быть как чистыми, однофазными материалов или смесей двух или более отдельных веществ.Большинство керамики поликристаллические материалы с резкими изменениями ориентации или состава кристаллов по каждому зерну в структуре. Керамика может иметь электропроводность, которая напоминают металлы, такие как ReO 3 и CrO 2.

Керамика также может быть отличным изолятором, например, стеклокерамика, используемая в искровых разрядниках. пробки.

Одной из самых отличительных особенностей керамики является ее устойчивость к обработке или формируются после выстрела.За некоторыми исключениями, такими как стеклянные трубки или листовое стекло, их нельзя продать по ноге или обрезать, чтобы они подходили для работы. Их размер и форма должны быть принято решение до того, как они будут уволены, и они должны быть заменены, а не отремонтированы, когда они ломаются.

Основное различие между керамикой и другими материалами заключается в химических связях, которые удерживать эти материалы вместе. Хотя они могут содержать ковалентные связи, такие как связи SiOSi в стекле, они часто характеризуются ионными связями. между положительными и отрицательными ионами.Когда они образуют кристаллы, сильная сила притяжение между ионами противоположного заряда в плоскостях ионов затрудняет одно самолет проскользнуть мимо другого. Поэтому керамика хрупкая. Они сопротивляются сжатию, но они намного слабее к нагрузкам, приложенным в виде изгиба.

Использование керамики восходит к временам неолита, когда глина впервые использовалась для изготовления миски, которые пекли на костре. Глина образуется в результате выветривания горных пород с образованием похожие на гальку частицы глинозема и кремнезема, которые при намокании слипаются, образуя глину минералы, такие как каолинит, имеющий формулу Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 .

Сегодня керамика играет важную роль в поиске материалов, способных противостоять теплового удара, действуют как абразивы или имеют лучшее соотношение веса и прочности. Глиноземная керамика используются для носовых обтекателей ракет и ракет, карбида кремния (SiC) и молибдена. дисилицид (MoSi 2 ) используются в соплах ракет, а керамическая плитка используется для теплоизоляция для защиты космического корабля «Шаттл» при входе в атмосферу Земли атмосфера.

Керамика из диоксида урана (UO 2 ) используется в качестве твэлов для атомных электростанций.Керамика также используется в качестве материалов для лазеров. кристаллы, легированные хромом, которые излучают когерентный монохроматический импульс света в оптику через которые проходит свет. BaTiO 3 используется для изготовления керамических конденсаторов, имеют очень большую емкость. Он также используется для изготовления пьезоэлектрических материалов, которые развивают электрический заряд при механическом воздействии, которые являются активными элементами картриджи для фонографов, гидролокаторы и ультразвуковые устройства. Магнитная керамика, образованная смешиванием ZnO, FeO, MnO, NiO, BaO или SrO с Fe 2 O 3 используются в постоянных магниты, компьютерная память и телекоммуникации.


Материаловедение

Материаловедение | Металлы и элементарные ячейки | Подробнее о материаловедении | Керамика


Периодический Стол | Глоссарий | Классные апплеты


Тематический обзор Gen Chem | Домашняя страница справки по общей химии | Поиск: сайт общей химии.

видов материалов | Давайте поговорим о науке

Все, что мы делаем, состоит из одного или нескольких материалов. Разные материалы имеют разные свойства . Из-за этих различных свойств их можно использовать для создания многих видов объектов. Материалы могут быть мягкими или жесткими. Они могут быть гибкими или жесткими. Они могут быть тонкими или очень сильными. Рассмотрим несколько примеров различных материалов.

Дерево

Древесина может быть классифицирована либо как твердая древесина , либо как мягкая древесина .

Твердая древесина происходит от лиственных деревьев . Это деревья, которые осенью сбрасывают листву. Твердая древесина обычно используется для изготовления мебели и в строительных проектах, которые должны служить долго. Примерами лиственных пород являются дуб, клен и орех.

Мягкая древесина получается из хвойных деревьев. Хвойные, или вечнозеленые, деревья сохраняют свою хвою круглый год. Большая часть древесины или древесины, подготовленной для строительства, производится из хвойных пород деревьев.Хвойная древесина обычно используется в частях зданий, таких как окна и двери. Он также используется в некоторых видах мебели. Примерами хвойных пород являются сосна, пихта и ель.

Предупреждение о неправильном представлении

Термины «лиственная древесина» и «хвойная древесина» не относятся к твердости древесины дерева. Эти термины относятся к тому, как дерево воспроизводится. Хвойные (хвойные) деревья размножаются семенами в шишках. Лиственные (лиственные) деревья размножаются семенами, полученными из плодов или цветов.

Разные виды деревьев производят древесину с разными свойствами.Но все виды древесины имеют некоторые общие физические характеристики. Во-первых, древесина прочная. Его прочность зависит от его зерен . Зерно – это естественное направление роста волокон в древесине. Древесина очень устойчива к сжатию при приложении силы в направлении волокон. Но он может легко сломаться, если к волокну приложить силу.

Древесина также имеет интересные отношения с водой. Это очень плавучий материал . Это означает, что он может плавать.Вот почему древесина часто используется для изготовления кораблей и лодок. Но дерево также гигроскопично . Это означает, что он может поглощать воду. Некоторые виды древесины могут поглощать и удерживать много воды. Эту характеристику важно учитывать при выборе древесины для проекта. Если древесина содержит слишком много воды, она может в конце концов сгнить . Когда древесина гниет, она ломается.

Знаете ли вы?

Пробковая древесина — одна из самых легких и наименее плотных пород дерева, но технически она считается твердой древесиной, потому что деревья, которые ее производят, создают семена!

Древесные волокна из разных пород дерева (Источник: Anonimski через Wikimedia Commons).

 

Металлы

 

Металлы являются одними из наиболее важных материалов, используемых в производстве и строительстве. Некоторыми примерами металлов являются железо, алюминий, медь, цинк, олово и свинец. Многие металлы, которые мы используем сегодня, представляют собой сплавы . Сплавы получают путем соединения двух или более металлов. Они также могут сочетать металл с неметаллическим материалом. Сплавы изготавливаются для придания металлу новых характеристик. Такие вещи, как повышенная твердость или прочность. Например, сталь представляет собой сплав железа, содержащий небольшое количество углерода.

Все металлы имеют три основных характеристики: 

  • Блеск : они блестят при разрезании или царапании 
  • Пластичность : хотя они прочные, их можно согнуть или придать им нужную форму с помощью нужного количества тепла и силы
  • Проводимость : они проводят тепло и электричество

Но отдельные металлы имеют разные свойства. Металлы и металлические сплавы обычно выбирают для объектов, исходя из их свойств.В предметах домашнего обихода используются многие виды металлов, от меди до стали и даже золота!

По часовой стрелке сверху слева: стальной молоток, гаечный ключ, винты, ключ и замок, серебряные столовые приборы, железная сковорода, алюминиевая банка для напитков, оловянная лейка, латунный кран, золотое кольцо, медный чайник

(Поговорим о науке с использованием изображений Джоанны Паккала). через Pixabay, Pashminu Mansukhani через Pixabay, Momentmal через Pixabay и через Pixabay, Lebazele через iStockphoto, danielsbfoto через iStockphoto, Stable007 через iStockphoto и GaryTalton через iStockphoto).

Многие металлы подвержены коррозии. Коррозия — это химическая реакция, при которой металл взаимодействует с кислородом. Иногда это хорошо, потому что укрепляет металл. Но когда железо или сталь реагируют с кислородом, образуется ржавчина . Коррозия может в конечном итоге полностью превратить металл в ржавчину.

Керамика

Керамика часто определяются тем, чем они не являются. Это неметаллические и неорганические твердые вещества. Это означает, что они не сделаны из металла, дерева, пластика или резины.Их изготавливают путем обжига глины, песка и других природных материалов при очень высоких температурах.

Примерами керамики являются кирпич, плитка и бетон. Керамические материалы используются для изготовления всего: от домов, в которых мы живем, до кастрюль, в которых мы готовим пищу, и зубных имплантатов для наших зубов. Его даже используют для изготовления изоляционных плит на космических кораблях! Стекло (см. ниже) также является керамикой. Итак, вы окружены керамикой и можете об этом не знать!

Основные свойства керамики:

  • Обычно они твердые
  • Термостойкие: имеют высокую температуру плавления
  • Стойкий к химической коррозии
  • Они не проводят тепло или электричество: это означает, что они являются хорошими изоляторами

Некоторые виды керамики, такие как стекло и фарфор, также могут быть хрупкими (их легко разбить).Тем не менее они могут прослужить очень долго.

Слева направо: фарфоровые горшки с крышками, куклы с фарфоровыми головами и фарфоровыми зубами (Let’s Talk Science с использованием изображений Loamaresort [CC BY-SA] через Wikimedia Commons, JohnGollop через iStockphoto и seb_ra через iStockphoto).

 

Стекло

Стекло — один из самых универсальных материалов, созданных человеком. Стекло состоит в основном из песка, который состоит из диоксида кремния . Когда песок нагревается до очень высокой температуры (около 1700°C), он становится жидкостью.Когда он снова остывает, он подвергается полной трансформации и становится прозрачным твердым телом.

Стекло, с которым мы больше всего знакомы сегодня, называется натриево-известково-кремнеземное стекло . Он состоит в основном из песка, но также и из некоторых других ингредиентов. Кальцинированная сода, состоящая из карбоната натрия, снижает температуру плавления песка. Это означает, что его не нужно нагревать до такой высокой температуры, прежде чем он превратится в жидкость. Но кальцинированная сода также делает стекло водорастворимым . Это означает, что он может растворяться в воде! Чтобы этого не произошло, добавляют известняк или карбонат кальция.

Когда смесь жидкого стекла немного остынет, ее можно использовать по-разному. Его можно залить в форму для создания таких вещей, как бутылки или лампочки. Его также можно «плавать», чтобы создать идеально ровные листы, которые станут окнами или зеркалами. Затем смеси дают остыть и стать твердой.

Основные свойства стекла:

  • прозрачность: вы можете видеть сквозь нее
  • термостойкость: плохо плавится
  • твердость: неразрушимость

Вы можете не думать, что стекло очень прочное.Но предметы, с которыми вы знакомы, такие как лампочки и стаканы для воды, сделаны из очень тонких кусочков стекла. Если бы у вас был очень толстый кусок стекла (подумайте о кирпиче из стекла), он был бы очень прочным!

Когда люди изготавливают стеклянные предметы, они могут добавлять различные ингредиенты, чтобы придать стеклу новые свойства. Например, жаростойкое стекло, такое как Pyrex, содержит оксид бора. Стекло, используемое для изготовления декоративных хрустальных предметов, таких как вазы и статуэтки, содержит оксид свинца. Это позволяет легче его резать.Витражное или цветное стекло имеет разные цвета, потому что металлы добавляются, когда оно находится в жидкой форме!

По часовой стрелке сверху слева: мерный стакан из пирекса, шарики, колба Эрленмейера, стеклянная лошадь, увеличительное стекло, очки, лампочка и витраж

(Let’s Talk Science с использованием изображений: NoDerog через iStockphoto, Ekely через iStockphoto, ThomasVogel через iStockphoto, Laurenty через iStockphoto, AnthiaCumming через iStockphoto, Olga_sweet через iStockphoto, KenDrysdale через iStockphoto и Eugenesergeev через iStockphoto).

Пластик

Пластмассы бывают разных форм. Их используют для изготовления самых разных продуктов. Молекулы пластика состоят из длинных цепочек. Эти молекулы называются полимерами .

Знаете ли вы?

Слово «пластик» происходит от греческого «plastikos», что означает «способный принимать форму».

Большинство пластмасс являются либо термопластами, либо термореактивными пластмассами. Термопласты нагревают, а затем формуют.Позже их можно разогреть и изменить форму. Большинство пластиковых бутылок термопластичны. Термореактивные пластмассы можно нагревать и формовать только один раз. Термореактивные пластмассы используются для изготовления таких вещей, как электрическая изоляция, обеденные тарелки и автомобильные детали.

Пластмассы обладают многими полезными свойствами. Они:

  • Обычно просты в изготовлении и недороги
  • Прочный и долговечный 
  • Устойчивость к электричеству и воде
  • Стойкий ко многим видам химической коррозии

Но эта долговечность и устойчивость к повреждениям также могут быть проблемой.Пластик может очень долго разлагаться. Пластиковые бутылки разлагаются примерно 450 лет. Пластиковые пакеты для покупок могут храниться до 10 000 лет! Вот почему так важно перерабатывать пластмасс . Термопласты подлежат вторичной переработке, а термореактивные пластмассы — нет. Когда это возможно, лучше выбирать термопласты, а не термореактивные пластмассы, чтобы пластику можно было дать новую жизнь после использования.

Ассортимент пластиковых предметов, включая миску, бутылку с водой, чашку, упаковочный материал, пакет, столовые приборы, шприц, компакт-диск (CD), калькулятор, скотч, прищепку и кухонный таймер (Источник: Cjp24 [общественное достояние] на Викискладе).

Текстиль

Слово «текстиль» первоначально относилось к тканым тканям. Теперь это обычно относится ко всем волокнам, пряже и тканям. Текстиль может быть изготовлен из натуральных материалов, таких как шерсть и хлопок, или из синтетических материалов, таких как полиэстер. Текстиль используется для изготовления одежды, ковров и многих других изделий.

Знаете ли вы?

Самые ранние текстильные изделия восходят к 5000 г. до н.э. Некоторые из старейших форм текстильного производства включают изготовление сетей и плетение корзин.

Текстиль состоит из множества крошечных частей, называемых волокнами . Текстильные волокна должны обладать особыми свойствами, чтобы их можно было прясть в пряжу или превращать непосредственно в ткани. Они должны быть прочными, гибкими, эластичными и долговечными. Волокна с этими свойствами могут быть превращены в пряжу и ткани с аналогичными свойствами.

Но не все волокна обладают одинаковыми свойствами. Одни теплее, другие прочнее, третьи мягче и комфортнее. Иногда для достижения желаемых свойств готового текстильного изделия требуется смесь волокон!

Разнообразие тканей, включая хлопок слева и шелк и вискоза справа (Источник: oonal через iStockphoto).

Кожа

Традиционная кожа изготавливается из шкур животных. Производится синтетическая или искусственная кожа. Кожа используется для изготовления всего: от автомобильных сидений до мебели, футбольных мячей и сумок. Он прочный и имеет естественную отделку. Эти свойства трудно воссоздать с помощью синтетических материалов.

Знаете ли вы?

Около 65% кожи производится коровами. Остальные 35% поступают в основном от овец, свиней и коз.

Воловья кожа часто используется для изготовления традиционной кожи.Он толстый и прочный, из него часто делают куртки, пальто и мебель. Овчина обычно дубленая с мягкой шерстью, все еще прикрепленной к коже. Из него делают куртки, пледы и тапочки. Из свиной кожи делают удобную и водостойкую кожу. Из него изготавливают обувь, перчатки и некоторые виды спортивного инвентаря. Козья кожа очень мягкая и податливая . Его часто используют для изготовления сумок, перчаток и ковриков. Шкуры других животных, таких как змеи, аллигаторы, крокодилы, страусы и даже рыбы, также могут быть использованы для изготовления кожи.

Искусственная кожа обычно изготавливается из смеси натуральных и синтетических волокон, покрытых пластичным полимером. Этот материал имитирует свойства натуральной кожи. Как и натуральная кожа, искусственная кожа мягкая на ощупь и водостойкая. Хотя искусственная кожа не так прочна, как традиционная кожа, ее трудно разрезать или порвать. Поэтому его часто используют для изготовления мебели.

Существуют этические опасения по поводу традиционной кожи, потому что это продукт животного происхождения.Но поскольку традиционная кожа изготавливается из натурального материала, она может разлагаться 90 289, 90 290 или разлагаться естественным образом. Искусственная кожа больше похожа на пластик и очень долго разлагается.

По часовой стрелке сверху слева: книги в кожаных переплетах, пальто из кожи и овчины, сумки и ремни из кожи аллигатора, сапоги из кожи и змеиной кожи (Let’s Talk Science с использованием изображений Ника Макфи [CC BY-SA 2.0] через Wikimedia Commons, Sekmous [CC BY -SA 3.0] через Wikimedia Commons, Сергейрыжов через iStockphoto и Photovideostock через iStockphoto).

Бумага и картон

Бумага — важный материал, который многие люди используют каждый день. От чтения газет до рисования картин и упаковки подарков вы, вероятно, не понимаете, как часто вы используете бумагу. Бумагу также можно использовать для изготовления других материалов, таких как картон .

Бумага изготовлена ​​из материала, называемого целлюлозой . Пульпа производится из древесных волокон, смешанных с водой. Эти волокна обычно получают из хвойных пород деревьев, таких как ель и сосна. Чтобы сделать бумагу, деревья режут и удаляют кору.Затем древесину измельчают на мелкие кусочки и смешивают с водой для получения целлюлозы. Пульпа подвергается химической обработке, затем прессуется и высушивается.

Эта фабрика производит бумагу и картон из переработанной бумаги с помощью машины Fourdrinier (Источник: orenosoppelsa через iStockphoto).]

 

Картон состоит из нескольких слоев бумаги. Гофрированный картон состоит из двух листов плоской бумаги, между которыми третий лист бумаги гофрирован или согнут в форме волны.Конечный продукт получается жестким, прочным и очень легким. Этот картон можно сложить и склеить для создания коробок или других упаковочных материалов.

Резина

Существует два основных типа каучука: натуральный каучук и синтетический каучук. Натуральный каучук производится из латекса , который производится растениями. Синтетический каучук производится с использованием смеси химических веществ. Синтетический каучук во многом похож на натуральный каучук. Его можно использовать в шинах, шлангах, ремнях, напольных покрытиях и многом другом.

По часовой стрелке сверху слева: автомобильные шины, надувные мячики, ластик, клубок резинок, хирургические перчатки, воздушные шары, ботинки.

(Источники: urfinguss через iStockphoto, wolv через iStockphoto, Floortje через iStockphoto, subjug через iStockphoto, kgfoto через iStockphoto, Liliboas через iStockphoto и APCortizasJr через iStockphoto).

Знаете ли вы?

Если вы когда-либо собирали одуванчик, вы, возможно, видели молочно-белую жидкость на внутренней стороне стебля. Это латекс!

Почти 99% производимого в мире натурального каучука производится из латекса растения под названием Hevea brasiliensis .Это растение широко известно как каучуковое дерево. Латекс подвергается ряду различных процессов, чтобы превратиться в универсальный упругий материал, который мы называем «резиной». Сначала его «пережевывают», затем в него добавляют химические вещества. Затем его сжимают и растягивают, а затем готовят при температуре около 140°C, чтобы он сохранял свою форму. Конечный продукт прочный, эластичный, эластичный, долговечный и водонепроницаемый. Его можно использовать для изготовления самых разных товаров, от ластиков для карандашей до кроссовок и гидрокостюмов!

 

Жидкое стекло: составы, особенности, применение силикатного клея.Глина канцелярская: состав и применение

Название Жидкое стекло часто используется в качестве силикатного клея. Это название более распространено среди потребителей. Википедия дает нам такое обозначение — водный щелочной раствор силикатов натрия Na 2 O (SiO 2) N и (или) калия K 2 O (SiO 2) N.

Несмотря на растущую популярность — грунтовки, шпаклевки, гидрофобизаторы и огнеупорных смесей, жидкое стекло сегодня занимает весомую долю на рынке.

На самом деле термином «жидкое стекло» называют силикатный клей, клейкие, водостойкие характеристики которого и способствуют популярности материала.

Состав, описание и свойства «Жидкого стекла» в строительстве

Для общего представления Необходимо знать, что жидкое стекло было изобретено в 1818 году. Это сделал немецкий ученый-минералог Ян Непомук фон Фукс. Химический процесс включал кремневую кислоту и различные щелочи. Классический состав жидкого стекла в принципе остался неизменным и за счет кремнеземсодержащих материалов и раствора гидроксида натрия.

Водная смесь силиката натрия способна растворяться в воде, образуя густую жидкость, а физико-химическая, механическая, изменяется при различных дозировках, эксплуатационные характеристики Строительные растворы.Отсюда и расширение области применения жидкого стекла.

Важно помнить, что своими руками приготовленный раствор очень быстро схватывается и застывает, поэтому работать со строительными растворами с жидким стеклом рекомендуется специалистам с большим опытом работы. Но конечным результатом отделки является ее прочность и долговечность, которые стоят затраченных усилий.

Способы применения и алгоритмы выполнения строительных работ с жидким стеклом

Область применения жидкого стекла практически не ограничена, но основным потребителем является строительная отрасль — такой компонент незаменим в первую очередь для гидроизоляционных работ.

Как, где, когда и в каком количестве применяют жидкое стекло (силикатный клей) в строительстве и основные преимущества:

  • , строительство мостовых сооружений: везде, где бетон контактирует с водой — смешанное растворимое стекло с водой в пропорция 0,4/1 – лучший грунтовочный материал. Но, последующую обработку (покраску/отделку) не проводят, так как жидкое стекло образует на поверхности пленку;
  • Изначально в раствор цемента добавляется растворимое стекло в пропорции 8/1, и бетон будет устойчив к влаге;
  • Огнеупорный цемент для кладки печей, каминов.Состав: Цемент с песком в пропорции 1/3, добавить около 20% от общей массы жидкого стекла, затем ввести воду;
  • Производство отделочных материалов В промышленных условиях — огнеупорные пробки, гидропобикаторы, различные красящие и клеевые составы;
  • Жидкое стекло является одним из лучших антисептиков, введение его в бетон делает материал невосприимчивым к воздействию грибков, различных микроорганизмов;
  • Изготовление мужских — обработка швов и стыков систем канализации и водоснабжения;
  • Добавление жидкого стекла в краску делает лакокрасочное покрытие прочным, устойчивым ко всем видам атмосферных воздействий.

Важно:

При работе с жидким стеклом необходимо соблюдать обычные правила безопасности, материал экологически чистый, но работать с ним необходимо в перчатках и избегать прямого контакта с кожей.

Жидкое стекло — не только в составе строительных смесей

Силикатизация — наиболее эффективный и проверенный метод укрепления грунта, широко применяемый строительными компаниями. Градиентность основания – обычное явление, а в случаях неравномерной сортировки грунта нагнетательная инъекция усиливает, усиливает плавучесть песков.Для садоводства и огорода обработка колосьев деревьев жидким стеклом исключает болезни растений, являясь идеальным антисептиком и монолитным защитным покрытием на время.

Что еще применяют клей силикатный (жидкое стекло)

  1. Светящееся стекло.
  2. Раствор хозяйственно-бытового копчения:
    • удаление накипи и чистка посуды,
    • защита металла от коррозии,
    • избавление от пятен на одежде.
  • Антисептик в квартирах и домах.
  • При укладке линолеума.
  • Маски для металлических труб.
  • Замочите ткани для огнеупорности.
  • Обработка раненого дерева.
  • Для полировки автомобиля, столешниц и других поверхностей.
  • Жидкое стекло было и будет востребованным необходимым материалом для широкого спектра работ.

    Жидкое стекло в разных сферах жизни

    Ниже представлены фото столешниц из жидкого стекла.

    В последнее время для пола используют жидкое стекло.Выглядит очень красиво и необычно. Несколько фото идей, как можно сделать пол из силикатного клея.

    Как видите, жидкое стекло применяется на полу, для декорирования столов, столешниц и многого другого. Пробуйте, экспериментируйте.

    Клей давно стал спутником жизни человека. Первый клей, по мнению археологов, появился за 9,5 тысяч лет до нашей эры. Его изготавливали из различных компонентов животного происхождения. Кости и сухожилия, рыбья чешуя и натуральные смолы были основными компонентами клейкой массы.Канцелярский клей стал самым распространенным, так как им пользуется население от Малы до Велика.

    Создание клея

    Vaews Натуральные материалы и отходы животноводства, которые наши предки использовали до 20 века.

    Когда наука стала быстро развиваться, люди расширили знания о качестве и свойствах материалов и веществ, стали появляться искусственные компоненты для создания клея. Первым, кто получил патент на изобретенный клей, стал химик Лео Бакеланда. Это произошло в 1901 году.А в 1909 году по патентам стали массово выпускать фенольно-альдегидные клеи с электропроводностью. Клей появился в конце 30-х – начале 40-х годов прошлого века.

    Сейчас для производства клея используется высокотехнологичное оборудование. Процесс все больше автоматизируется. На современном заводе можно осуществить полный процесс, от производства бутылки до наклейки на нее этикетки.

    Современный рынок

    Ежегодно химическая промышленность выпускает более 100 миллионов упаковок канцелярского клея.

    Оборот продаж на конец года оценивается в размере не менее 10 миллионов долларов. Производители предполагают, что спрос на клей для канцтоваров не растет, а находится на стабильном уровне. Форма, в которой движется товар. Появляются новые виды карандашей, наклеек и лент, обладающих высокими клеящими свойствами. Продукцию высочайшего качества выпускают такие страны: Южная Корея, Россия, Малайзия и Германия.

    Назначение клея

    Основным назначением любого клеящего вещества является соединение двух поверхностей.Все они отличаются по своему составу и по назначению. У них другой запах, цвет, они сохнут и не тухнут. Клей канцелярский используют для склеивания бумаги различной плотности и картона. Также его можно использовать в бытовых целях.

    Характеристика канцтоваров:

    • Сушка.
    • Морозостойкий.
    • Прозрачный или белый.
    • Может быть жидким и твердым.

    Производитель должен получить сертификат качества на клей канцелярский.Состав проверен на токсичность и соответствие экологическим требованиям.

    Виды канцелярского клея

    Клей жидкого типа бывает: силикатный и канцелярский.

    Клей ПВА также хорошо известен строителям и мебельщикам.

    Варианты использования клея ПВА.

    • Используется
    • Хорошо прикрепите ковер к полу.
    • Надежный при креплении линолеума.
    • Используется для приклеивания облицовочной плитки.
    • Пригодится при поклейке обоев.
    • Добавляется в грунтовки и шпаклевки, в водоэмульсионные краски.

    Клей ПВА пользовался популярностью, благодаря своей нетоксичности, пожаробезопасности, высокой адгезионной способности и удобству использования. Их можно клеить на бумагу, кожу, стекло, ткань, пластик, металл.

    В современном строительстве используется достаточно силикатный клей, проще говоря, жидкое стекло. По сути, это минеральный состав, который, помимо строительной сферы, широко используется в народном хозяйстве и быту для склеивания материалов различной природы.В этой статье мы постараемся максимально рассказать о том, что такое канцелярский клей «Жидкое стекло», опишем особенности его производства и применения.

    Как производится жидкое стекло?

    Впервые канцелярский клей был изготовлен в Германии в 1818 году химиком и минологом Фоном Фуксом. На сегодняшний день этот материал производится по множеству технологий.

    Наиболее распространенными из них являются:

    • Трепал, диатомиты, грунты или другие разновидности кремнистого сырья помещают в специальные щелочные растворы, где они растворяются при нормальном давлении и относительно невысоких температурах.
    • Соединения, содержащие кремний, обрабатывают концентрированным гидроксидом натрия. Выполняйте такую ​​процедуру на специальном автоклаве.
    • Песок кварцевый и сода плавятся для строительных работ.

    Клей силикатный (жидкое стекло) продается в виде готового к применению раствора или в сухом виде, напоминает порошок, который нужно разводить водой в определенных пропорциях. К каждому составу прилагается инструкция, где четко расписано, что и в каких пропорциях разводить:

    • В быту, конечно, лучше использовать уже готовый раствор.
    • Промышленные, строительные предприятия чаще всего заказывают этот товар в сухом виде.

    Важно! Основной показатель химического состава. Этот клей представляет собой силикатный модуль, значение которого указывает на выход кремнезема в раствор. Кроме того, этот модуль описывает отношение оксида натрия или калия к оксиду кремния, содержащемуся в силикатном клее. Но учтите, что качество стекла по этому показателю не определяется.

    Сухое стекло с естественной и повышенной температурой.Как правило, производители для ускорения этого процесса готовые изделия сушат при 375 градусах. Клей растворяется в воде полностью, осадка и частиц нет. Если добавить в раствор кетоны, солевые соединения, альдегиды, аммиачные, спиртовые вещества, то можно наблюдать посадочный эффект.

    Важно! Этот материал несовместим с органическими соединениями, исключение составляют только сахар, спирт, мочевина.

    Основные характеристики клея канцелярского

    В состав растворов этого жидкого соединения входят различные высокомерные формы, простейшие ортосиликаты из разряда мономеров.Ключевыми характеристиками этой композиции можно назвать следующие.

    Полимеризация

    Степень полимеризации силикатного клея не имеет постоянной величины, она постоянно меняется под влиянием колебаний соотношения кремниевой кислоты и щелочи. Кроме того, этот показатель зависит от концентрации, характеризующей основное вещество.

    Вискоза

    Это важнейший показатель качества жидкого стекла. Это значение уменьшается с повышением температуры именно на уровне, на котором изготовлен материал.С увеличением концентрации раствора повышается его вязкость. Величина этой величины определяется с помощью специального прибора – вискозиметра.

    Важно! Она также может увеличиться, если добавить в стакан хорошо растворимую соль.

    Плотность

    Этот показатель измеряется обычным аэрометром. Он достоверно указывает на реальную густоту состава, даже если клея для анализа слишком мало. Измерьте эту величину при колебаниях, даже самых незначительных, соотношений кремнекислотной и щелочной составляющей стекла.

    Точка варки

    Находится в прямой зависимости от вяжущих свойств клея, то есть от температуры разведения, варьируется от 760 до 870 градусов.

    PH

    Этот показатель нельзя сильно изменить. Если добавить 10-100 частей воды, уровень pH изменится не более чем на единицу, то есть станет равным 10-12. Выдерживание клея происходит при температуре от минус 2 до плюс 10 градусов. При разбавлении возвращается в исходное состояние, но свойства остаются неизменными.

    Важно! Хранить канцелярский клей (жидкое стекло) при отрицательных температурах НЕЛЬЗЯ, иначе на его поверхности могут образоваться кристаллы. Даже после нагревания они не исчезают.

    Применение жидкого стекла

    Крупнейшими потребителями данного материала являются строительные предприятия. Чаще всего используется в бетоне:

    • Несмотря на то, что отличается невысокой ценой, с его помощью можно значительно улучшить качество, эксплуатационные свойства бетона, гарантировать раствор.Гидроизоляция на высоком уровне.
    • Материал обладает высокими антибактериальными свойствами. Благодаря этому бетон, с которым его смешивают, никогда не покрывается грибком или плесенью. Все современные бассейны, конструкции, работающие с повышенной влажностью, бетонируются составами, содержащими силикатный клей.

    Важно! Через стекло достаточно быстро, поэтому лучше не рисковать, не смешивать его с бетонным раствором перед началом работ.

    Жидкое стекло при консервации зданий закачивается прямо в землю под основание конструкции.Это происходит двумя способами:

    • Одновременным способом. Смесь формируется из жидкого стекла и специального отвердителя, после чего подается непосредственно под здание.
    • Последовательный путь. Сначала впрыскивается стекло, только потом отвердитель.

    Другие варианты:

    • Очень распространена в строительстве пропитка дерева и штукатурки жидким стеклом.
    • Разбавляют силикатную краску, обеспечивая отличную защиту металлических изделий от коррозии на 25-30 лет.
    • Силикатный клей входит в состав современных плит ДСП. Эта пропитка делает любое деревянное изделие Durable устойчивым к сжатию.

    Области применения силикатного клея

    Пропитка силикатным раствором бетонных и оштукатуренных поверхностей обеспечивает высокий антисептический эффект. Любые покрытия становятся более устойчивыми к агрессивному влиянию внешних факторов – повышенной влажности и дымовых газов. Теперь понятно, почему клей «Жидкое стекло» так популярен во многих сферах.Использование данного состава придает покрытиям дополнительные свойства:

    • Высокий уровень твердости.
    • Прочность на истирание.
    • Способность перекрывать различные трещины и неровности, появляющиеся в штукатурке или бетоне.

    Кроме того, в производстве используется другое жидкое стекло.

    Силикатный клей

    широко применяется в быту. Есть у него и другие названия – канцелярский клей или жидкое стекло. Это объясняется обширным спектром клея.Он подходит и для канцелярских товаров, и для строительных целей. Чтобы знать, как правильно работать с клеевым веществом, необходимо изучить все его качества, особенности состава, нюансы применения, меры предосторожности.

    Клей жидкого стекла представляет собой вводно-щелочной раствор кремнезема. Впервые жидкое стекло изготовил химик из Германии Я.Н. Фон Фукса в начале XIX века. Затем ему удалось обнаружить липкость этого вещества.

    Современный состав канцтоваров может варьироваться в зависимости от используемых компонентов.Обычно в состав входят силикаты натрия или калия, иногда силикат лития, которые делают смесь удивительно клейкой. В зависимости от основного силиката, в который входит, будут различаться и области использования этого клея.

    Характеристики

    Клей силикатное жидкое стекло обычно прозрачной плотной консистенции иногда с желтоватым или зеленоватым оттенком. Натриевый состав клея обеспечивает хорошее сжатие вещества с любыми материалами. Применяется при работе с фундаментом, стеклом, фарфором, применяется при огнеупорной обработке строительных материалов.

    Клей

    Kalive отличается устойчивостью к воздействию агрессивных факторов. внешняя среда, Используется для производства защитного лакокрасочного покрытия. Он ложится на поверхность в виде матового слоя без бликов.

    Клей силикатный

    выпускается по ГОСТ 13078-81, поэтому для исключения приобретения подделок у продавца можно запросить сертификат качества. В чистом виде Жидкое стекло можно купить за 10 минут. Если он выступит ингредиентом для другой строительной смеси, время застывания изменится.

    Если смешать силикатный клей на основе натрия с цементно-песчаными составами, то скорость затвердевания увеличится. Поэтому такие комбинации часто используют при работе с фундаментом и для создания гидроизоляционных покрытий. Канцелярский клей имеет особый состав, позволяющий ему быстро проникать в структуру твердых материалов, отдавая влагу и повышая вязкость и плотность.

    Технические характеристики

    Силикатный клей

    завоевал большую популярность и спрос, благодаря таким качествам:

    • Универсальность — можно использовать для выполнения различных видов строительных работ.
    • Создание защитного слоя на поверхности любого материала, надежная защита.
    • Сокращенный период заморозки.
    • Наличие антисептических свойств, предотвращающих появление грибка и плесени на материалах.
    • Огнеупорная характеристика.
    • Отсутствие в составе вредных веществ, благодаря чему их можно использовать даже внутри жилых помещений.
    • Длительный период эксплуатации.
    • Простота и удобство нанесения, легко ложится ровным слоем на рабочие площадки.
    • Длительный срок хранения, примерно 2 года. На качество состава не влияет регулярное замораживание и размораживание. При долге хранения может появиться осадок, что считается вполне допустимым.
    • Созданная теплоизоляционная основа из силикатного клея выдерживает температуру 1300°.

    Помимо многочисленных положительных качеств, силикатный клей имеет недостатки:

    • Сюда входит значительное количество сельди, поэтому необходимо избегать контакта вещества с кожей человека.Работы необходимо проводить в резиновых перчатках.
    • Высокая скорость матирования, в течение 20 минут. Работу нужно проводить очень быстро, так как клей уже не подходит.

    Область применения

    Клей силикатный

    продается во всех строительных магазинах. Считается универсальным составом, который можно использовать в любых строительных работах. Клей используется в качестве гидроизоляционного материала в жилых и нежилых помещениях. Любые швы и основания он делает максимально устойчивыми к влаге, защищает их от дальнейшей деформации.Если провести качественные работы с жидким стеклом в подвале или в цокольном этаже, то грунтовые воды не смогут проникнуть внутрь, обеспечивая сухость круглый год.

    Работать с силикатным клеем можно как с вертикальными поверхностями — стенами, так и с горизонтальными — полами и потолками.

    Важно! При нанесении силикатного клея можно не только предотвратить появление различных вредоносных образований, но и устранить уже имеющуюся на поверхности плесень или грибок.После нанесения состава на поверхность исчезнут сами бактерии и грибки.

    Силикатный клей

    имеет вид однородного прозрачного слоя, поэтому используется как альтернатива полирололу. Ими можно закрывать любые предметы домашнего обихода, например, столы, диван, гарнитуры.

    Клей применяется в целлюлозно-бумажном производстве. Силикатный клей может выполнять роль антисептика. Наносится на стены под укладку обоев недышащего типа.Им заделывают швы и щели, обрабатывают внутренние стены в бассейнах и колодцах. Силикатный клей защищает конструкции от протекания и разрушения.

    В своей работе силикатный клей использует сантехнический и автослерый. Если необходим монтаж и ремонт трубопровода, то его отлично выполнит герметик. Автослесей наносит его на кузов автомобиля. Можно использовать клей и ткань, но материал должен быть огнестойким.

    Внимание! Если на деревьях и кустах появились раны, их можно залить силикатным клеем.Он позволяет защитить дерево от поражения вредоносными микроорганизмами и прогрессирования болезни, уберечь растение от гниения.

    Клей строительный силиконовый

    можно использовать для склеивания керамики, создания мозаичных картин, монтажа подвесных потолочных конструкций.

    Как приготовить раствор

    Силикатный продукт, который продается в магазинах, имеет достаточно высокую цену. Поэтому многих интересует, как сделать силикатный клей самостоятельно. Вполне возможно, если знать основную технологию.

    Сначала нужно подготовить все необходимые компоненты и инструменты:

    • Ведро.
    • Цемент.
    • Кисточка.
    • Электродрель.
    • Шпатель.
    • Вода.
    • Мелкая песчаная смесь для граффити.
    • Средства индивидуальной защиты.

    По инструкции нужно смешать все вещества.

    Важно! Разбавлять сухую смесь необходимо холодной водой.

    В зависимости от материала основы нужно подобрать оптимальные пропорции для смешивания. Первым делом в ведро наливается вода, за ней цемент. Полученная комбинация нужна хорошо для полного растворения. Для этого можно использовать строительный миксер. Если состав требуется для гидроизоляции, то в тех же фракциях следует брать песок, цемент и силикат.

    Не все знают, что из силикатного клея можно приготовить огнеупорную смесь.Процесс включает такие этапы: цементно-песчаная субстанция разводится, затем к ней добавляется клеевая смесь в количестве 1/4 от всей массы.

    Внимание! Огнеупорная смесь необходима для отделки поверхности каминов и печей.

    В домашних условиях можно создать антисептический силикатный раствор, которым необходимо покрыть деревянные поверхности. При этом все компоненты смешиваются в пропорции 1:1. Можно применять для нанесения штукатурки и бетона.

    Как использовать

    Силикатный клей удобнее всего наносить на любые поверхности кисточкой или шпателем. С пульверизатором можно сократить расходы, необходимо брать соотношение 1 к 5. Силикатную смесь необходимо наносить исключительно на внешнюю часть поверхности, чтобы обеспечить ее защиту. Если есть отдельные детали небольших размеров, их можно полностью погрузить в жидкое стекло.

    Перед работой лучше ознакомиться с правильной техникой работы с канцелярским клеем:

    1. Предварительно поверхность очистить от загрязнений, обезжирить, нанести грунтовку.
    2. После высыхания первого слоя грунтовки, очень аккуратно, без наплывов и пропусков, наносится второй.
    3. После высыхания второго слоя шпателем наносится жидкое стекло. Обязательно работать в специальной одежде, перчатках и очках.

    Если вам нужно нанести силикатный клей на кузов автомобиля, то технология будет другой:

    1. Все начинается с очистки загрязнений и обезжиривания.
    2. Затем поверхность автомобиля полируется, удаляется старое покрытие.
    3. При идеально гладкой поверхности жидкое стекло наносится в несколько слоев от 3 до 10.
    4. Тело должно сохнуть 8 часов.

    Внимание! Осуществление данной процедуры лучше доверить специалисту, владеющему определенными технологиями и навыками. Новичку будет очень сложно выполнить работу в первый раз.

    Производители и отзывы

    Сейчас можно найти много качественной продукции от разных производителей.

    «ОКСИУМ»

    Данное предприятие занимается выпуском натриевого стекла в соответствии с требованием ГОСТ. Вы можете заказать абсолютно любое вещество, состоящее из необходимых ингредиентов.

    «Силикат»

    Санкт-Петербургская компания Silicat давно завоевала лидирующие позиции на отечественном рынке. Из него производят силикатный клей, который отлично подойдет как для мелких ремонтных работ, так и для крупного строительства. Его можно использовать в быту, при ремонте гаражей, домов, квартир.Имеет приемлемую цену, благодаря чему завоевал большое количество поклонников.

    «ГОАПРОПРОДУКТ»

    Организация «ФИПРОПРОДУКТ» производит пеностекло, стеклянную тару и силикатный клей. Жидкое стекло от этой фирмы нашло свое применение в промышленности. Компания производит только качественный состав, который регулярно проверяется.

    В работе с жидким клеем необходимо руководствоваться такими советами и рекомендациями опытных мастеров и специалистов:

    • Готовая поверхность должна быть идеально ровной и гладкой, без изъянов.
    • Избегайте попадания клея на открытые участки кожи.
    • После окончания строительно-ремонтных работ нужно тщательно закрыть бутылки и банки от клея, чтобы сохранить возможность эксплуатации изделия в другой раз.
    • Для замедления периода растворения нужно замешивать состав в другом порядке. Сначала добавьте в воду клей, а затем цемент и песок.
    • Наносить клей нужно только на зачищенные и выступающие поверхности для увеличения уровня сцепки.
    • Необходимо исключить попадание в состав посторонних частиц, чтобы не нарушить адгезию.
    • Готовить клей лучше небольшими порциями, чтобы успевать работать с ним, пока полностью не застынет.
    • После обработки жидким стеклом необходимо обеспечить поверхность поверхности на определенный срок. Для полного высыхания потребуется не менее суток.

    Применение силикатного клея (2 видео)

    Силикатный клей (15 фото)








    Клей силикатный

    — наиболее популярный бытовой клеевой состав, представляет собой щелочной раствор силикатов калия и/или натрия на водной основе.По своему составу он очень близок к стеклу, поэтому и получил свое второе название «Жидкое стекло». Другое название – «Клей канцелярский». Он приобрел его из-за своего свойства хорошо клеить бумагу. До того, как пришли к использованию степлеров, в офисе и у бухгалтеров вся документация скреплялась этим клеевым составом.

    Клей жидкое стекло (нажмите для увеличения)

    История возникновения и состав

    «Отцом» канцелярского клея является немецкий химик Ян Непомук фон Фукс.В 1818 году он впервые получил жидкое стекло при воздействии щелочи на кремневую кислоту. Изучив полученный раствор, ученый обнаружил, что это такое замечательное вещество с уникальными клеящими свойствами. При этом сделать его несложно, а сырье широко распространено и стоит недорого. Все это сделало силикатный клей популярным и доступным продуктом.

    Клей силикатный зачем (нажмите для увеличения)

    Основой состава клея силикатный является кремнезем (силикаты) — неорганические соединения щелочного металла и метакремниевой кислоты.Формула клея зависит от используемых ингредиентов. Преимущественно для производства продукта используют соли кремнекислоты (силикат натрия Na2O(SiO2)N и/или силикат калия K2O(SiO2)N). Силикат лития LI2SIO3 используется в производстве реже. Женские кремнеземы придают составу свои основные адгезивные свойства.

    Способы производства

    Клей силикатный получают несколькими технологическими способами. Можно сплавлять кварцевый песок с двууглекислым натрием (пищевой содой) в специальном сосуде.Возможно получение продукта и воздействием силикатных растворов едкого наполнителя (NaOH), едкого натра (КОН) и/или гидроксида лития (Lioh).

    Полученное вещество имеет высокую адгезию практически с любой поверхностью. Сцепление разнородных плоскостей (адгезия) основано на физических свойствах твердого тела. Нанесение силикатного клея стимулирует возникновение притяжения между молекулами, более слабого, чем внутри поверхности. За счет адсорбции клеевой жидкости увеличивается вязкость, и клеевой шов становится более плотным.За счет уравновешивания поверхностных частиц и модификации цепей кремниевой кислоты происходит процесс поликонденсации и образуется надежный клеевой шов.

    Посмотрите видео и вы узнаете больше:

    Область применения

    Силикатный клей используется в самых распространенных сферах деятельности человека. Он необходим в быту и востребован в разных отраслях промышленности.

    В хозяйстве

    У многих с детства есть прозрачный клей в пластиковой бутылке, которым можно быстро и надежно склеить бумагу и картон.Как радовались дети, принося домой аппликации, склеенные своими руками. Использовали для этого бытовой вариант жидкого стекла — канцелярский клей. Может применяться для соединения изделий из кожи, ткани, керамики и стекла. Нашел применение клей силикатный и в садоводстве: им обрабатывают свежий сон. Эта клейкая подпитка обладает прекрасными антисептическими свойствами и предотвращает появление грибковых заболеваний на дереве.

    Из видео вы узнаете подробности:

    Совет! С помощью этого продукта вы легко сможете устранить метку на сковороде своими руками.Для этого делается раствор из коннекторов и водного клея и варится необходимая очистка посуды. После этого нагар легко уйдет, а сковородку нужно будет тщательно промыть.

    В строительстве

    Самое широкое применение жидкого стекла встречается в современном строительстве. Добавление клея в бетонные, шпаклевочные и грунтовочные смеси придаст им большую прочность, дополнительные гидроизоляционные и антисептические свойства.

    Использование силикатного напольного клея (нажмите для увеличения)

    Такие составы успешно применяются в местах с повышенной влажностью или непосредственно контактирующих с водой.Сделать гидроизоляцию бассейна, защитить фундамент здания от воздействия грунтовых вод Предотвратить разрушение полов, стен и перекрытий подвалов можно с помощью жидкого стекла.

    Посмотрев видео вы узнаете как использовать в строительстве:

    Интересно! Силикатный клей — негорючее вещество. Обработка ими или смесями на основе деревянных, пластмассовых, синтетических частей строительной конструкции в значительной степени способна повысить огнестойкость конструкции.

    Совсем недавно жидкое стекло в конструкции использовалось в чистом виде. Мастера своими руками добавляли его в смесь, соблюдая необходимые пропорции. Сейчас на рынке продаются готовые смеси, с уже включенным силикатом. Они изготавливаются с соблюдением нормативных предписаний, что позволяет быть уверенным в качестве и конечном результате.

    В других отраслях промышленности

    Еще одно полезное свойство Жидкое стекло используется для изготовления теплоизоляторов.Дело в том, что в заселенном состоянии клей имеет очень низкую теплопроводность. Такой материал способен выдерживать многократное нагревание и охлаждение. Максимальная температурная нагрузка – 1300 градусов.

    Кроме того, клей на основе солей кремниевой кислоты применяют в таких отраслях промышленности:

    • металлургия и литейное производство — при изготовлении форм, стержней и покрытий для электродов, используемых в сварочных работах;
    • Машиностроение — для щадящего соединения деталей;
    • легкая промышленность и целлюлозно-бумажное производство — добавка силикатов придает ароматизаторам и бумаге блеск и дополнительную прочность;
    • химическая промышленность — в качестве кислотостойкого покрытия, при работе с агрессивными компонентами.В составе стирального порошка Также есть клей. Добавляю силикат и в разные виды фасадных красок.

    Узнайте больше информации из видео:

    Клей канцелярский до сих пор остается востребованным в разного рода учреждениях, где проходит большой поток бумажной документации. И это несмотря на то, что конкурс составляют такие современные устройства, как степлер, файлы и папки.

    Преимущества и недостатки

    К основным преимуществам жидкого стекла можно отнести его относительную дешевизну, простоту производства и доступность исходных материалов.Благодаря своим свойствам он нашел трудовое применение в различных отраслях промышленности. Но у этого состава есть ряд недостатков:

    • работая с бумагой, стоит иметь в виду, что через некоторое время склеенные места пожелтеют и деформируются. И такая бумага выглядит испорченной;
    • в составе жидкого стекла присутствуют химически активные металлы. Они способны реагировать со многими элементами, что может привести к негативным последствиям;
    • при контакте с воздухом клей, канцтовары быстро твердеют и теряют свои свойства.Поэтому посуду с клеевым составом следует открывать только во время работы с ним.

    Важно! Если дети будут клеиться канцелярским клеем, то их обязательно нужно инструктировать по технике безопасности. Силикатные компоненты клеевого состава очень опасны для глаз и, работая с ним, нужно помнить об этом.

    Несмотря на наличие ряда отрицательных характеристик у силикатного клея (жидкого стекла), он остается востребованным продуктом и достаточно хорошо продается.Хотя постепенно употребление его в чистом виде сокращается. Он вытеснен с рынка современными разработками. Но в самых разных смесях в качестве добавки жидкое стекло не потеряет своей актуальности долгие годы.

    Влияние размеров дробленого стеклобоя на физические и механические свойства кирпичей из красной глины

    В этом исследовании сообщается о влиянии прозрачного стеклобоя из бутылок, добавляемого в количестве от 20 до 30  вес.%, и с переменным размером частиц (<500, <300 и < 212  μ м), в глиняные смеси для производства кирпича ручной работы.Кирпичи были изготовлены из смеси глины, стекольного крошка и воды в различных пропорциях, гомогенизированы, отлиты в деревянные формы, высушены на воздухе при комнатной температуре в течение 72 ч и спечены при 1000°С в течение 12 ч. Общая усадка, водопоглощение, прочность на сжатие, микроструктура и фазовый состав обсуждаются в зависимости от содержания стекла и размера его частиц. Результаты показывают, что увеличение содержания стекла и уменьшение размера его частиц значительно улучшают свойства кирпича по водопоглощению и прочности на сжатие до 18.5% и 6,8 МПа, для кирпича с массовой долей 30 % и размером частиц менее 212  мкм мкм. Предполагается, что при уменьшении размера частиц стекла увеличивается площадь их поверхности, что позволяет легче плавить стекло за счет снижения энергопотребления, уменьшения пористости и улучшения свойств кирпича.

    1. Введение

    Проблемы, связанные с образованием отходов, становятся все более и более важными в связи с улучшением экономических условий и прогрессом промышленного развития, Karamberi et al.[1]. Как следствие, увеличение количества промышленных отходов, таких как пластик, стекло (стеклобой) и шамот (обожженная глина), создало экологические проблемы для нашего общества. Согласно Loryuenyong et al. [2], утилизация этих отходов является одной из областей, которым уделяется много внимания, а преимущества переработки отходов являются как экологическими, так и экономическими.

    Стеклобой или стеклобой из бутылок и окон в основном представляют собой отходы, классифицируемые как неопасные согласно Европейскому каталогу отходов (EWC) [3] с экономическим потенциалом.Наиболее распространенные области применения стеклобоя включают его применение в качестве добавки при риформинге стекла из-за его низкой температуры размягчения [3]; как перспективный альтернативный вяжущий материал в производстве цемента и бетона [4]; в дорожных работах [5], в производстве пеностекла [6, 7]; в керамогранитно-плиточном и кирпичном производствах [8–11].

    С другой стороны, обожженные глиняные кирпичи являются строительными материалами, используемыми с древних времен до наших дней; однако требуется улучшить его качество для использования в современных конструкциях.Производство глиняных кирпичей включает стадию спекания, которая включает усадку глиняных тел при высокой температуре, и из-за высокой потребности в энергии в этом процессе часто добавляются добавки, называемые флюсами. Введение в шихту стеклобоя перспективно для снижения энергозатрат и экономии топлива, так как стеклобой может выступать в качестве флюса, вызывающего стеклование кирпича, придавая конечному материалу более высокую механическую прочность, большую плотность и меньшее водопоглощение [2, 8–11]. .

    В Мексике производство глиняных кирпичей представляет собой ручной процесс смешивания, отливки, сушки и спекания. Последний этап выполняется в традиционных печах из сложенных друг на друга глиняных кирпичей, образующих камеру; к сожалению, изоляция не предусмотрена и, следовательно, во время спекания тепло теряется частично. В этом смысле смешивание стеклобоя и глины является очень перспективным способом снижения температуры спекания с целью получения качественного кирпича для современных строительных конструкций. В этой работе изучалось влияние как размера частиц стеклобоя, так и концентрации на характеристики типичных обожженных глиняных кирпичей, произведенных в Мексике, путем измерения механической прочности, водопоглощения и усадки конечных образцов.Также изучалась микроструктура материалов.

    2. Материалы и методы
    2.1. Подготовка сырья

    В этой работе также использовалась традиционная глина, используемая для производства кирпича в Дуранго, Мексика. Стеклянные отходы (прозрачные бутылки из натрий-известково-силикатного стекла) промывали, измельчали ​​в керамической шаровой мельнице и просеивали по трем максимальным размерам частиц с ячейками 500  мкм мкм, 300  мкм мкм и 212  мкм мкм. м. Определение диапазона размеров частиц было проведено для стеклобоя и глины с использованием ситового анализа, и результаты были нанесены на график и показаны на рисунке 1.


    Аналогично, в Таблице 1 представлены химические анализы глины и стекла. Также состав фаз глины и стеклобоя определяли методом рентгеновской дифракции (XRD, Philips X’Pert-MPD) с использованием излучения Cu-K α . Основные кристаллические фазы, присутствующие в глине были кварцевые, тридимит, а альбита, рисунок 2.



    Композиция глиняная глина (WT%) отходы отходов (WT%)

    SiO 2 54.54 68,48
    Аль 2 О 3 20,95 8,52
    Fe 2 О 3 3,060 0,45
    MgO 0,580 0,35
    СаО 0,680 9,98
    ZnO 0,004
    Na 2 О 12,78 11,61
    К 2 O 1 .2.2. Подготовка образцов

    Образцы для испытаний готовили путем смешивания исходных материалов (глины и стекла) в соответствии с информацией в таблице 2. Каждую партию образцов перемешивали вручную до обеспечения однородности, а затем добавляли 20–25% воды и перемешивали. для получения пластичной массы, которую отливали в прямоугольные формы размером 190 мм × 100 мм × 50 мм. Образцы глиняного кирпича сушили на воздухе при комнатной температуре в течение 72 часов, а затем обжигали при 1000°С в течение 12 часов.


    Композиция Стекло отходов (вес%) Размер частиц ( μ M)

    TB 0
    TB20-35 20 <500 <500
    TB20-50 <300 <300 <300
    TB20-70 20 <212
    TB25-35 25 <500
    TB25-50 25 <300 <300 <300
    TB25-70 25 <212
    TB30-35 30 <500
    TB30 -50 30 30 <300
    TB30-70 30 <212 <212

    2.3. Методы испытаний

    Прочность на сжатие определяли с помощью универсальной испытательной машины Physical Test Solutions (FMCC-200) на цельном кирпиче в соответствии со стандартом ASTM C67-14 [12]. Полную линейную усадку определяли прямым измерением образцов до сушки и после обжига. Водопоглощение определяли методом Архимеда, упомянутым в том же стандартном тесте. Для микроструктурного анализа фрагменты обожженных кирпичей заключали в смолу, шлифовали наждачной бумагой SiC, полировали раствором оксида алюминия 1  мкм мкм, а затем покрывали графитом для наблюдения под сканирующей электронной микроскопией (СЭМ, Philips XL-30 ESEM ).Аналогичным образом кристаллические фазы для всех образцов кирпича были проанализированы с помощью рентгеновской дифракции (XRD, Philips X’Pert-MPD) с использованием излучения Cu-K, при этом пики были идентифицированы с помощью Международного центра дифракционных данных (ICDD). стандартная база данных.

    3. Результаты и обсуждение

    В таблице 3 показаны показатели водопоглощения, общей усадки и механической прочности изготовленных традиционных кирпичей (ТБ). Все составы со стеклом обладают меньшим водопоглощением, чем ТБ; видно, что водопоглощение уменьшилось с 28.от 7% в традиционном кирпиче до 18,5% в кирпиче с 30% стеклобоя с размером частиц менее 212  мкм мин в соответствии с Loryuenyong et al. Результаты. [2]. Предполагается, что увеличение содержания стеклобоя способствует образованию жидкой фазы стекла, что способствует уменьшению пустот и объема пор в материале; как следствие, скорость водопоглощения ТБ с добавлением стеклобоя ниже, чем у обычного ТБ. Точно так же за счет увеличения удельной поверхности стекла частицы становятся более реакционноспособными, что позволяет легче плавить стекло при меньшем потреблении энергии; когда стекло плавится при температуре около 500°С [13], оно может заполнять пустоты в материале, обеспечивая более низкую пористость и меньший приток воды, чем ТБ.

    + 91 774 Состав 91 774 Водопоглощение (%) 91 774 Прочность на сжатие (МПа) + 93,6-22 9,3 ± 0,7

    Усадка (%)
    Длина Ширина Высота

    TB TB 33,6 ± 2.2 7,5 ± 0,6 7,3 ± 0,7 7,2 ± 0,6 1,8 ± 0,25
    TB20-35 28.7 ± 2.3 8.2 ± 1,0 8,2 ± 1,0 7,2 ± 0,9 7.8 ± 1,1 1,9 ± 0,19
    TB20-50 TB20-50 26,3 ± 1,3 8,3 ± 0,7 7.4 ± 1,1 7,8 ± 0,9 2.8 ± 0,91 2,8 ± 0,91
    TB20-70 27,0 ± 0,7 8,6 ± 1,1 7,7 ± 0,7 6,7 ± 0,7 6,7 ± 0,7 3,0 ± 0,49
    TB25-35 25,6 ± 2.1 7,6 ± 1,3 7.4 ± 0,7 7,1 ± 0,9 3,0 ± 0,74 3,0401
    TB25-50 26,3 ± 2,9 7,9 ± 0,8 6.4 ± 1,0 8,3 ± 1,1 3,4 ± 0.50
    TB25 -70 20,6 ± 1,6 8,3 ± 1,1 8,3 ± 1,1 6,9 ± 0,9 6.3 ± 1,3 3,4 ± 0,42
    TB30-35 23,6 ± 2,6 9,9 ± 0,9 7,9 ± 0,6 8,1 ± 0,8 3.9 ± 0.63
    TB30-50 23,7 ± 2.4 9,3 ± 0,9 7.7 ± 0,8 7,7 ± 0,8 8,3 ± 0,8 5.4 ± 0,47
    TB30-70 18,5 ± 1,6 9.2 ± 1,1 7.9 ± 0,7 8,3 ± 0,7 6,9 ± 0,69

    в керамических материалах линейная усадка прямо пропорциональна степени спекания; однако большая линейная усадка повысит риск образования трещин и трещин в кирпичах.Согласно результатам, добавление стекла уменьшило пористость, что также повлияло на усадку материала. Таким образом, усадка увеличилась, так как увеличилось уплотнение кирпича. По результатам (табл. 3) ТБ с содержанием стеклобоя 30% по массе показывают наибольшее значение линейной усадки, и аналогичные результаты получены другими рабочими группами [2, 9, 10].

    Прочность на сжатие — это механическое свойство, измеряемое для оценки характеристик кирпича. Это имеет большое значение в связи с тем, что более высокая прочность на сжатие улучшает изгиб и сопротивление истиранию, и, кроме того, это свойство легко оценить [9].В этом смысле результаты, представленные в таблице 3, позволяют увидеть, что введение стеклобоя улучшило прочность на сжатие по отношению к ТБ. Результаты также показали, что прочность на сжатие находилась в диапазоне от 1,8 до 6,8  МПа и увеличивалась с уменьшением размера частиц стеклобоя. Такое поведение ясно с точки зрения плавления стекла, которое усиливается, когда размер частиц уменьшается, что позволяет заполнить пустоты в материале.

    Данные водопоглощения и прочности на сжатие связаны друг с другом обратным образом; процент водопоглощения самый низкий у ТБ30-70, а по сравнению с ТБ он всего 55%, а прочность на сжатие равна 3.в 8 раз больше, чем у туберкулеза. Линейная усадка должна быть связана с плотностью образцов; когда образец сжимается больше, ожидается, что образец продемонстрирует высокую плотность, повышающую прочность материала на сжатие. Принимая во внимание, что кирпичи изготавливались в традиционной печи, которая показывает, что различия в температуре обжига в нескольких зонах камеры могли существенно влиять на свойства кирпича [10], предполагается, что на стадии спекания имело место колебание температуры, т.е. и по этой причине были получены кирпичи с низкой прочностью на сжатие.С другой стороны, мексиканские стандарты NMX-C-037-ONNCCE [14] и NMX-C-404-ONNCCE [15] устанавливают, что водопоглощение и прочность на сжатие обожженных глиняных кирпичей должны составлять максимум 21% и минимум 6 МПа соответственно. Согласно вышеизложенному, только смесь с 30% стекла и размером частиц менее 212  мкм, TB30–70, соответствует стандарту для использования в качестве строительного материала в Мексике. Точно так же мексиканские стандарты не устанавливают максимальную степень усадки. Однако другие авторы сообщают о значениях усадки при высыхании между 5.35 и 6,45 % [16], а Чжан [11] указывает, что кирпичи хорошего качества должны иметь значения усадки при обжиге ниже 8 %. Таким образом, все кирпичи, изготовленные в данной работе, имели общую усадку (усадку при сушке и обжиге) менее 10 %; кирпичи были без трещин, что делало их пригодными для установленной цели.

    На рис. 3 показаны несколько микрофотографий СЭМ обожженных глиняных кирпичей с содержанием стекла 30% и разным размером частиц. Можно заметить, что уменьшение размера частиц стекла способствовало формированию микроструктуры с меньшим содержанием пор, а также обращает на себя внимание наличие стеклообразной фазы в кирпичах с содержанием стеклобоя 30 % и размером частиц менее 212  мкм. м.Предполагается, что эта жидкая стеклообразная фаза действует как связующее, что способствует более плотной микроструктуре с меньшим количеством пор, пустот и трещин, что придает материалу лучшие физико-механические свойства, что согласуется с данными по водопоглощению, линейной усадке и прочность на сжатие.

    С другой стороны, на рис. 4 показаны результаты XRD некоторых образцов кирпича. Рентгенограммы показывают присутствие различных фаз, которые идентифицируются как: кварц SiO 2 (PDF 01-070-3755), тридимит SiO 2 (PDF 00-016-0152) и альбит Na(AlSi ). 3 O 8 ) (PDF 01-078-1995).На рис. 4(а) можно заметить, что при увеличении содержания стекла в кирпичах интенсивность пика кварцевой фазы уменьшается, а интенсивность пика тридимитовой фазы увеличивается; тот же эффект можно оценить для составов с таким же содержанием стекла, но с уменьшенным размером частиц, рис. 4(b). Предполагается, что при высокой температуре большая часть кремнезема в кварцевой фазе, содержащейся в кирпичах, остается непрореагировавшей, но некоторое количество кварца может превратиться в тридимит.Также важно отметить, что эффект увеличения количества стеклобоя в ТБ заключается в увеличении интенсивности альбитовой фазы; предполагается, что диффузия Na + из жидкого стекла к фазам альбита и кремнезема способствует образованию большего количества альбита. Предполагается, что перенос вещества при спекании происходит за счет поверхностной диффузии, решеточной диффузии, граничной диффузии на поверхности, границах зерен и дислокаций частиц [17].

    4. Выводы

    В данном исследовании получены кирпичи ручной работы для строительства (без трещин и изломов).Обычный состав таких кирпичей был частично заменен на 20, 25 и 30 % вторичного стекла с переменным размером частиц. Показано, что увеличение содержания стекла и уменьшение размера его частиц в традиционных смесях для глиняного кирпича значительно улучшают свойства кирпича по водопоглощению и прочности на сжатие. Точно так же, в соответствии с мексиканскими правилами, в качестве строительного материала можно использовать кирпичи с 30% содержанием стекла и размером частиц менее 212  мкм мкм.

    Конкурирующие интересы

    Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

    Благодарности

    Авторы признательны мексиканской программе (PROFOCIE 2014) за финансовую поддержку в отношении реализации этого исследования. Авторы также хотели бы поблагодарить Омара Новело Перальту и Адриану Техеду Крус за техническую поддержку.

    Стабилизация каолиновых глинистых шламов силикатами натрия различного силикатного модуля

    Керамические шламы состоят из неорганических компонентов (глинистых минералов, кварца, полевого шпата), воды и чаще всего органических модифицированных добавок (пластификаторов, флюидизаторов, пеногасителей, смазочных материалов и т.п.). Независимо от способа формования реологические свойства шламов всегда вызывают большой интерес. Эти свойства часто недостижимы при обычном смешивании керамической массы с водой. Поэтому обычной практикой является добавление различных модификаторов для получения наиболее выгодных реологических свойств при минимальном использовании воды.

    Полярные жидкости, в основном вода, вызывают диспергирование зерен глинистых минералов. Полярность воды определяет ее физико-химические свойства.Легкость переноса протона от одной молекулы воды к другой и от одного гидроксид-иона к другому позволяет в пределах определенной массы (объема) воды получить определенное количество гидроксид-ионов гидроксония (оксония). При его большом количестве устанавливается уравновешенное состояние и, как следствие, упорядоченное. Среди заряженных крупинок или ионов, создающих электрическое поле в суспензии, упорядоченные молекулы воды создают свое собственное электрическое поле, направленное противоположно. Вот почему присутствие воды значительно ослабляет электростатическое взаимодействие ионов или заряженных молекул в суспензии.Кроме того, диполи воды принимают участие в сольватации (гидрофобных силах). В этих условиях керамический шлам становится нестабильным и легко осаждается. Добавление стабилизатора приводит к получению суспензии не только с низкой вязкостью, но и с высокой плотностью (Horn, 1990, Isikece et al., 1999, Hamley, 2000, Cheng, 2003).

    Стабилизаторы, используемые для модификации керамических суспензий, по своему строению делятся на неорганические и органические. Они, в свою очередь, могут быть природного, синтетического или искусственного происхождения.Они также должны удовлетворять следующим требованиям: смачиваемость зерен – за счет снижения поверхностного натяжения; разрушение агрегатов и диссипация зерен в жидкой фазе — за счет межмолекулярных взаимодействий зерна-стабилизатора; снижение вязкости и уплотнение дисперсии — за счет изменения физико-химических взаимодействий между частицами твердой фазы.

    В зависимости от типа системы (водная суспензия, неводная суспензия) и типа модификаторов (органические, неорганические) могут быть перечислены четыре вида химической стабилизации:

    изменение pH или ионный обмен,

    полимерный (стерический) — вызванный специфической адсорбцией органических полимеров (так называемый пространственный эффект или антифлокуляционный эффект),

    электропространственный

    специфической адсорбцией органических полимеров с функциональными группами, способными к диссоциации, или обедненными, вызванными диспергированием других фракций.

    Наиболее эффективным механизмом стабилизации суспензии является электропространственный, связанный с активностью органических макрочастиц с функциональными группами, способными к диссоциации. Частицы органических полимеров, так называемые защитные коллоиды, большой молекулярной массы, могут подвергаться многоточечной адсорбции, т. е. специфической адсорбции, и ограничивать доступ сил притяжения Ван-дер-Ваальса-Лондона и тем самым компенсировать поверхностный заряд.

    Стабилизация (флюидизация) их может осуществляться:

    адсорбцией защитного органического коллоида на поверхности зерен из твердой фазы и возможной дезактивацией поливалентных компенсирующих катионов путем образования комплекса соединения;

    , создавая так называемый потенциальный туннель вокруг функциональных групп адсорбированного полимера (Bergaya and Lagaly, 2001, Dinger, 2002, Mpofu et al., 2003).

    В случае неорганических стабилизаторов механизмом стабилизации является ионный обмен. Усиление отрицательных зарядов на поверхности зерен приводит к снятию положительных зарядов коагуляции. В этом процессе предпочтительны ионы Mg 2 + , Ca 2 + и Al 3 + , характеризующиеся малым ионным радиусом и высоким потенциалом. В суспензии эти катионы притягиваются к отрицательно заряженной поверхности зерен, уменьшая тем самым силы межмолекулярного отталкивания.Если многовалентные катионы соединяются, например, с силикатным анионом, они немедленно нейтрализуются и удаляются в среду, вследствие чего вязкость суспензии снижается (Otterstedt and Brandreth, 1998, Chi and Eggleton, 1999).

    Izak et al., 2003 и Stempkowska et al., 2011 показали, что силикатные флюидизаторы не чувствительны к передозировке в суспензии, в отличие от других неорганических стабилизаторов. Именно поэтому они удобны в использовании для применения. Это характерно для органических флюидизаторов, работающих на основе специфической адсорбции и экранирования ван-дер-ваальсовых сил притяжения.

    About Author


    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.