Брагина Л.Л.

Доктор технических наук, профессор, Харьковский политехнический институт, Украина

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ БЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-4-10
Аннотация
Разработаны научно-технологические принципы альтернативной плазменной технологии изготовления двухслойного термостойкого стекловидного декоративного покрытия. Предложены составы промежуточного термостойкого слоя и технология его нанесения на поверхность ограждающего блока пеностекла. Определены оптимальные параметры плазменного оплавления термостойкого и декоративного слоёв покрытия. Установлено влияние скоростных характеристик термооплавления плазменной струёй на формирование фактуры и показателей двухслойного термостойкого покрытия. Представлены особенности образования аморфной стекловидной и стеклокристаллической фаз двухслойного термостойкого покрытия. С применением рентгенофазового анализа исследованы особенности фазового состава различных слоёв термостойкого покрытия, а также закономерности формирования его структурных элементов. На основе анализа значительного экспериментального материала был сделан вывод о формировании верхнего аморфного слоя с ликвирующими областями и незначительными газовыми включениями. Проведенные исследования позволили выявить и обосновать особенности строения слоёв, лежащих под аморфным ликвирующем. Установлено, что двухслойное защитно-декоративное покрытие имело высокие физико-химические и физико-механические показатели: прочность сцепления с матрицей блока пеностекла – 1,25 ± 0,05 МПа, микротвёрдость – 785 HV, термостойкость – 122°С, кислотостойкость – 98,5%, щелочестойкость – 95,4%.
PDF

ЛИСТОВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТЁКЛА С ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-1-11-16
Аннотация
Листовые стёкла с декоративными покрытиями в промышленном и гражданском строительстве играют важную роль в повышении эстетических свойств зданий различного назначения. Предложена инновационная технология получения декоративных покрытий на листовых стёклах с использованием низкотемпературной плазмы. Для плазменного напыления использовали измельченные в шаровой мельнице тарные стёкла разнообразной цветовой гаммы. Установлены оптимальные параметры плазменного напыления стеклопорошков на лицевую поверхность листовых стёкол. Для повышения прочности сцепления покрытия с основой перед плазменным напылением лицевую поверхность термообрабатывали отходящими плазмообразующими газами. Установлено, что с повышением температуры отходящих плазмообразующих газов и времени воздействия их на лицевую поверхность листового стекла прочность сцепления покрытия с основой увеличивается до 6,7 МПа. Исследовано влияние толщины покрытия на прочность его сцепления с основой. Увеличение толщины покрытия с 150 до 1000 мкм приводит к снижению прочности сцепления с 7,5 до 3,2 МПа. Под действием высоких температур электродуговой плазмы происходит не только увеличение в стёклах тугоплавких оксидов кремния и алюминия, но и повышение их твёрдости до 15%.
PDF

СТЕКЛОВИДНЫЕ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТАХ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-4-4-12
Аннотация
Разработаны научно-технологические основы получения стекловидных покрытий на древесине с использованием факела низкотемпературной плазмы. Перед плазменным напылением стеклопорошков зерновым составом 60-120мкм, на лицевую поверхность древесно-стружечной плиты (ДСП) наносили специальное защитное покрытие, предохраняющее ДСП от деструкции при высокотемпературном воздействии плазменной струи. Разработан состав промежуточного защитного покрытия, включающий смесь тонкомолотого стеклопорошка и жидкого стекла. Предварительное нанесение промежуточного защитного слоя предусматривает несколько последовательных технологических операций.
Для получения стекловидных покрытий использовали бой цветных и бесцветных стёкол, который предварительно мололи в шаровых фарфоровых мельницах. Разработаны оптимальные технологические параметры плазменного напыления стеклопорошков на лицевую поверхность ДСП. Оптимальными параметрами плазменного оплавления является: ток -800А; рабочее напряжение – 30В, расход плазмообразующего газа аргона 2м3/час.
Исследованы эксплуатационные и эстетико-потребительские свойства стекловидных защитно-декоративных покрытий. Установлено, что стекловидные защитно-декоративные покрытия обладают высокой прочностью сцепления с промежуточным защитным слоем. Полученные стекловидные защитно-декоративные покрытия на основе цветных и бесцветных стёкол обладают высокой водостойкостью, кислотостойкостью, щелочесткойкостью, а также микротвёрдостью и высокими эстетическими показателями.
Технология рекомендуется к широкому промышленному внедрению.
PDF

ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАЗМЕННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ДРЕВЕСНО-ВОЛОКНИСТОЙ ПЛИТЫ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-3-4-10
Аннотация
Разработаны научно-технологические принципы металлизации изделий на основе древесины с использованием плазменного высокотемпературного распыления. С целью предотвращения воздей-ствия высших температур плазменной струи на лицевую поверхность древесно-волокнистойплиты (ДВП) наносили промежуточный слой.
Разработан состав промежуточного защитного слоя, включающая смесь эпоксидной смолы с тугоплавким наполнителем. Операция нанесения защитного промежуточного слоя включала несколько специально разработанных технологических стадий. Для последующей металлизации использовали такие цветные металлы, как медь и алюминий в виде проволоки. Определены оптимальные параметры плазменного напыления металлов на лицевую поверхность ДВП
Защитно-декоративное покрытие на основе цветных металлов обладало высокими эстетико-потребительскими и эксплуатационными свойствами. Покрытие обладало повышенным коэффициентом диффузионного отражения и высокой прочностью сцепления с матрицей. Установлена зависимость влияния толщины напыленного металлического покрытия на прочность сцепления покрытия с подложкой.
Разработанная технология металлизации изделий из древесины по сравнению с традиционными технологиями, позволяет существенно снизить время металлизации и энергозатраты и повысить конкурентоспособность изделий как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
PDF

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ НА МАКРО- И МИКРОСТРУКТУРУ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ АВТОКЛАВНЫХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-4-10
Аннотация
Представлены исследования высокотемпературного воздействия плазменного факела на формирование многослойной структуры защитно-декоративного покрытия автоклавных стеновых материалов. Задачи работы включали исследования: градиента температур в многослойном защитно-декоративном покрытии; химического состава оплавленного, промежуточного и глубинного слоев защитно-декоративного покрытия; влияния натриевого жидкого стекла на формирование макро- и микроструктуры защитно-декоративного покрытия под воздействием плазмы; процессов термодиффузии и перераспределения оксидов в оплавленном, промежуточном и глубинном слоев.
Установлено, что при обработке плазменным факелом автоклавных стеновых материалов поверхностный слой прогревался на глубину до 3000 мкм, а максимальная температура на поверхности достигала 2000 °С. Выявлена закономерность изменения структуры оплавленного и промежуточного слоя. Показано, что предварительная пропитка поверхности силикатного кирпича при плазменной обработке за счет образования легкоплавкого расплава устраняет микротрещины в его глубинных слоях, а высокие температуры плазмы способствуют интенсивному испарению оксидов натрия и кальция из оплавленного слоя.
PDF

ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ СТЕНОВЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2018-1-2-11-18
Аннотация
Целью работы является исследование воздействия высокотемпературного плазменного факела на процессы фазовых превращений и послойного изменения структуры защитно-декоративного по-крытия на бетоне с использованием в качестве наполнителя смеси кварцевого песка и полых стеклянных микросфер. Основные задачи включали: исследование процессов испарения и термодиффузии оксидов оплавленного плазмой покрытия; исследование фазовых превращений в расплаве и его последующей кристаллизации в процессе быстрого самопроизвольного остывания оплавленного защитно-декоративного покрытия; исследование влияния натриевого жидкого стекла на процессы полиморфных превращений оксида алюминия и образование микроликваций за счет интенсивной диффузии оксида натрия; исследование эксплуатационных характеристик защитно-декоративных покрытий. Установлено, что исходными фазами в защитно-декоративном покрытии являются α-Al2O3 и CaO∙6Al2O3 (β-Al2O3), а жидкое натриевое стекло в покрытии приводит дополнительно к образованию Na2O∙11Al2O3. Верхний слой защитно-декоративного покрытия представлен Na–Ca–Al–Si стеклом с областями неоднородностей, содержащих повышенное со-держание оксида натрия. Содержание оксида алюминия в составе защитно-декоративного покрытия на основе боя высокоглинозёмистого огнеупора составляло 95,1 %. Введение в состав покрытия натриевого жидкого стекла минимизирует процессы дегидратации вяжущего компонента и изменяет химический состав защитно-декоративного покрытия. Снижение содержания оксида алюминия до 83,0 % влияет на показатели микротвердости. Микротвердость поверхности бетона за счет введения жидкого стекла снижается с 2510 HV до 887 HV.
PDF