Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции
ПОЛУЧЕНИЕ МУЛЛИТСОДЕРЖАЩИХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ТОПАЗОВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
Аброськин А.И.
Северская государственная технологическая академия
Получение водорода с помощью высокотемпературного электролиза является одним из перспективных направлений водородной энергетики. В ходе этого процесса вода разлагается на водород и кислород, под действием электрического тока, далее при температуре порядка 10000С происходит разделение компонентов с помощью полупроницаемой перегородки из материала, обладающего поверхностной проводимостью.
Для изготовления мембран предполагается применять тончайшие керамические пластины (материалы) с внутренней структурой, исключающей рекомбинацию водорода. Одним из таких материалов является муллит – алюмосиликат, имеющий волокнистую или игольчатую структуру и обладающий поверхностной проводимостью.
Благодаря своим физико-химическим свойствам керамические материалы на основе муллита нашли широкое применение в технике. Данный материал отличается температурной устойчивостью, обладает высокой ударопрочностью, низкой теплопроводностью, а так же стойкостью к агрессивным, в том числе фтор содержащим, средам.
При добавлении волокнистого муллита в керамику другого состава можно получать композиционные материалы, обладающие высокой механической и жара прочностью, при достаточно низкой себестоимости.
Обычно муллит синтезируют из смеси порошков Al2O3, SiO2, AlF3. При этом образуется фаза муллита, представленная составом 2Al2O3•SiO2 или 3Al2O3•2SiO2.
В работе предприняты попытки получить муллитовую фазу при термической обработке фтортопазного концентрата. Этот концентрат содержит все необходимые компоненты для образования муллитовой фазы и имеется ряд литературных данных подтверждающих возможность такого процесса.
В качестве исходного сырья для прессования гранул использовалась шихта состава Al2O3+фтортопаз+ПВС (поливиниловый спирт). После высокотемпературной обработки при 1200°С, образцы были исследованы на электронном микроскопе и подвергнуты рентгеноструктурному анализу, который показал наличие основной фазы игольчатого муллита с длинной волокон до 1мм