Введение к работе
Актуальность проблемы. Для успешного решения применительно к стеклам главной задачи маториаловедения - выбора наиболее рациональ ного способа синтеза материала с заданным комплексом свойств, необходимо знание общих принципов и закономерностей связывающих состав, структуру и сзо::сгва стекол. Эту задачу целесообразнее решать путем систематического изучения влияния того или иного оксида,, на различные свойства стекол с использованием различной основы. При этом изу-чение'простьк систем дает возмолность обнаружить закономерности, отражающие влияния состава на их свойства. Результаты такого изучения позволяют правильно проводить выбор компонентов для синтеза новых составов стекол и расширяют возможность расчета их свойств по химическому составу.
В связи с этим в качестве простой системы нами выбрана система /УагО-о0-5;Ог , являющаяся основой многих промышленных стекол, в которую оксид кальция вводили не через традиционные сырьевые материалы /мел, известняк, доломит/, а через отход химического производства - foctorimc. В ряде случаев рассматривались также свойства стекол в системах Motd~ ХпО-^іО^ш A^OiO-CdDSiD2, представляючих интерес для получения легкоплавких, цветных и глу.ценых стекол. Всестороннее исследование структуры и свойств простых цинк- и кадмий-содержащих стекол позволит глубже понять специфическую роль рассматриваемых оксидов и способствует созданий новых стекол и стеклокрис-таллических материалов с требуемыми свойствами.
В странах СНГ ежегодно образуется около SO млн. тонн фосфогипса-отхода, получающегося при производства фосфорных удобрений и фосфорной кислоты. В Узбекистане только на Алмалыкском химическом заводе выход этого продукта ежегодно составляет более 3 млн. тонн, а в отвалах скопилось более 50 млн. тонн фосфогапса.
До настоящего Бремени стсуствуют работы, по использованию фосфо-гипса для производства глущеных стекол и стеклокристаллических материалов. В связи с этим синтез и исследование физико-химических свойств стекол и стеклокристаллических материалов на основе фосфогапса представляется актуальної: задачей современного материаловедения.
Цель работы. Целью диссертационной работы явилось исследование структуры и Физико-химических свойств стекол систем /где/?0 -ЯпО, CdO ,CdO/ и разработка составов окрашенных глущеных стекол на основе системы /\/Q2Q-[!aQ-SiDz с использованием отхода химического производства - фосфогипса.
В работе било намечено решить следующие задачи: .
изучить структурную роль оксидов цинка и кадмия и влияние их на физико-химические свойства натриевосиликатных стекол;
исследовать закономеркостей"состав-структура-свойство" и усте новление взаимосвязи между икай;
изучить процессы силикатообразования, происходящие в шихтах "фосфогипс-даоксид крешия-углекислый натрий" при различных темпе-
ратурах;
-определить оптимальные составы, условия варки и сравнить эксплуатационные характеристики предлогаемых материалов с существующим
получить оптимальные составы глущених стекол, окрашенные раз личными красящая оке вдали.
выпуск опьтной партии глушеного стекла с использованием фосф гипса, совместно с кварцевым песком и содой.
Научная новизна. I. Определены области стеклообразования в сие темах /Й,,0-ЯпА-&0г и /VQl0-Cc/O-SiOz.
-
Исследовано влияние оксидов цинка и кадмия на структуру и физико-химические свойства натриевосиликатных стекол.
-
Определены оптимальные составы стекол в системе А/агО-СйО SiO^, где для введения в состав стекла оксида кальция использовалс фосфогипс.
-
Опытно промышленными испытаниями подтверждена возможность использования фоейячшеа для синтеза глущеных стекол и стеклообра: ных материалов.
-
Изучены процессы силикато- и стеклообразования, происходят в "стекольных пихтах" г[чэсс!х)гипс-диоксид кремния-углекислый натрий при различных те'лпературах.
-
Разработаны способы утилизации отхода химического произвол аосфогипса для получения'глущених стекол. Новизна и оригинальност предложенных составов защищена авторским свидетельством №1260522 Опубл. в Е.Н., Л4Г,. 1986.
Практическая ценность. Разработаны составы и способы лолученл стекол с использованием Досфогипса, которые не уетупают по физике химический свойствам получаемым в настоящее время стеклам с испод зованием традиционных сырьевых материалов /мел, известняк, долош Разработаны составы глущеных стекол на основе ликвирующих составе системы /Уог0-Са0-&0г без применения специальных глушителей. II] локены оптимальные составы глущэных стекол, обладающие высокими физико- химическиг.Еї свойствами, которые рекомендованы для произві
ва стеклокремнезитовых облицовочных плиток и архитектурно-строителы ных стекол.
Апробация работы. Основные положения работы, изложенные в диссертации докладывались и обсуждались на: Всесоюзной конференции "Еиотехнологичсскиє її химические методы охраны окружающей среды" (Самарканд, I9C.8 г.) ; республиканской конференция "Химия и химическая технология получения силикатных, полимерных материалов и вопросы очистки сточных зод в химической промышленности"(Ташкент, 1985. г.) ; Всесоюзной конференции "Пути использования вторичных ресурсов для производства строительных материалов и изделий"(Чимкент, 1986 г.) ; научной конференции "Актуальные вопроси развития науки и техники в Узбекистане"(Ташкент, 1987 г.) j республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Фергана, 1988 г.) ; конференции "Внедрение безотходных технологий производства строительных катеркзлоЕ, расширения сырьевой базы для решения проблемы увеличения товаров народного потребленші"(Ташкент, Г989 г^ УМ Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 1989г^ И! конференции молодых ученых (Рига, 1989 г.) ; ХУ Менделеевском съеэ де по обще:! и прикладно.! химии (Минск, 1993 г.) ; Международном симпозиуме "Архитектурно-строительная наука в развитии экономики республики Узбекистан"(Тасткєнг, 1994 г.); научной конференции "Кимёвий реактивлар синтези ва улар.чи иялаб такариш"(Ташкент, 1995 г); конференции поспядаэнной 50-летя» со дня' победы^Ташкент, 1Э95 г.);:ене-годных конференциях молодых ученых АН Республики Узбекистан(Г983-1993 гг.)
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 15 научных статьях и тезисах, а также в I авторском свидетельстве на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и выводов, изложенных на 166 страницах машиннописного текста. включающих 58 рисунка, Z таблиц, 128 библиографических наименований й приложения.
