CC BY
32
Литература
1. Упругие элементы рессорного подвешивания [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.vagoni-
jd.ru/razdel_03.4.1%20elementi. php.html (дата обращения: 12.04.13).
2. Анализ способов формообразования профильной части заготовок пружин для тележек железнодорожных вагонов [Текст] / А.Н. Гречухин, С.А. Чевычелов, М.С. Разумов, // Перспективное развитие науки, техники и технологии: Материалы 2-й международной научно-практической конференции Курск, 2012., ТОМ 1 С. 108-111.
3. Разумов, М.С. Повышение производительности формообразования многогранных наружных поверхностей посредством планетарного механизма [Текст]: дисс. канд. техн. наук / М.С, Разумов Курск, 2011. - 158 с.
4. Пат. 2391184 Российская Федерация: МПК 7 В 23 В 5/44. Устройство для обработки профильной части пружин железнодорожного транспорта [Текст] / Разумов М.С., Чевычелов С.А., Гречухин А.Н., Гладышкин А.О., Хижняк Н.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" . № 2012156310/02; заявл. 24.12.2012; опубл. 27.07.2013, Бюл. № 21.
Гришина А.Н.1, Королев Е.В.2, Сатюков А.Б.3
'Кандидат технических наук; 2доктор технических наук, профессор; 3инженер, Московский государственный строительный
университет
При поддержке гранта Президента РФ МК-5911.2013.8.
ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА НАНОРАЗМЕРНЫХ ГИДРОСИЛИКАТОВ БАРИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ИК-
СПЕКТРОСКОПИИ
Аннотация
В работе представлены результаты исследования химического состава наноразмерных гидросиликатов бария методом ИК-спектроскопии.
Ключевые слова: химический состав, ИК-спектроскопия, наноразмерные гидросиликаты бария.
Grishina A.N.1, Korolev E.V.2, Satyakov A.B.3
'PhD in technical science; 2Doctor of technical science, professor, 3engineer, Moscow State University of Civil Engineering THE INVESTIGATION OF THE NANOHYDROSILICATES BARIUM USING IR-METHOD*
Abstract
This paper presents an results of investigation of the nanohydrosilicates barium using IR-method.
Keywords: chemical structure, IR-method, nanohydrosilicates barium.
Развитие строительной отрасли требует разработки новых строительных материалов, отвечающих современным задачам строительства. Одним из направлений в развитии цементных композитов является повышение прочностных характеристик цементного камня, позволяющих расширять области применения цементобетонов, а также повышать прочностные характеристики цементного камня, изготовленного на низкомарочном цементе. Так, одним из способов повышения прочности является введение гидросиликатных затравок, которые позволяют повысить прочность цементного камня до 48 % [1]. Одной из таких наноразмерных добавок является коллоидный раствор гидросиликатов бария.
Существует несколько способов получения наноразмерных гидросиликатов бария, однако наиболее эффективным по показателям: размеров получаемых частиц, их концентрации в растворе, энергоэффективности синтеза является
низкотемпературный синтез в разбавленных водных растворах. Кроме того, использование водных коллоидных растворов обеспечивает равномерное распределение наноразмерных гидросиликатов бария в объеме модифицируемого материала, а также не требует использования дополнительных компонентов для диспергирования наночастиц.
Для синтеза гидросиликатов бария использовали мономеры кремниевой кислоты, полученные в среде, содержащей золь гидроксида железа (III), по технологии [2-4], хлорид или нитрат бария, квалификации «хч». При введении разбавленных растворов солей бария наблюдается увеличение размеров частиц в среде синтеза с 1 нм до 50...55 нм при использовании нитрата бария и до 35...40 нм - хлорида бария. Массовая доля соли в среде синтеза 0,05 %. При этом в течение первых 10 суток наблюдается значительное увеличение размера наночастиц до 140 и 100 нм, соответственно. Увеличение как концентрации солей, так и продолжительности наблюдения за коллоидным раствором приводят к коагуляции частиц. При этом образующийся осадок возможно изучить на предмет определения химического состава продуктов синтеза. Для этого были проведены исследования методом ИК-спектроскопии. Полученные результаты приведены на рис. 1 и 2.
Рис. 1. ИК-спектр гидросиликатов бария, полученных с применением раствора Ba(NO3)2
19
Рис. 2. ИК-спектр гидросиликатов бария, полученных с применением раствора ВаСЬ
Сопоставление рис.1 и 2 указывает на идентичность значений длин волн, при которых наблюдаются аномалии. Величина отклонения их интенсивности невелика и обусловлена различной концентрацией ионов Ba2+ в 0,05 % растворах солей.
Анализ ИК-спектров показывает, что в составе полученного продукта естественно содержится вода. На это указывает широкие полосы отражения с максимумами в 3322 и 3333 см-1 и полосы с максимумами 1636 и 1635 см-1, которые соответствуют валентным и- и деформационным 5-колебаниям адсорбированных молекул воды [5]. Сильные колебания связи Si-O для аморфных силикатов наблюдаются при длине волны 1080 см-1, более слабые - при 960 и 800 см-1, что соответствует полученным спектрам. Полосы в области 1080 см-1 принадлежат Vas колебаниям связи Si-O тетраэдров SiO4. Отражения в области 980-880 см-1 (963 и 969 см-1 на рис. 1 и 2, соответственно) характеризуют валентные колебания Si-(OH) трех типов гидроксилов, где гидроксил колеблется как единая масса. Для кристаллической фазы силикатов характерен дуплет при 778 и 795 см-1, который на полученных спектрах отсутствует, что указывает на аморфность полученных гидросиликатов бария.
Таким образом, установлено, что полученный продукт является аморфным гидросиликатом в состав которого входят тетраэдры SiO4 и Si-(OH) трех типов гидроксилов.
Литература
1. Макридин Н.И., Вернигорова В.Н., Максимова И.Н. О микроструктуре и синтезе прочности цементного камня с добавками ГСК // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2003. № 8. С. 37-42.
2. Гришина А.Н., Королев Е.В. Синтез и исследование стабильности золя кремниевой кислоты в среде, содержащей наночастицы // Тезисы второй конференции стран СНГ «Золь-гель 2012» золь-гель синтез и исследование неорганических соединений, гибридных функциональных материалов и дисперсных систем. Украина - Севастополь С. 28.
3. Гришина А.Н., Королев Е.В. Синтез и исследование наноразмерной добавки для повышения устойчивости пен на синтетических пенообразователях для пенобетонов // Строительные материалы №2. - 2013. - С. 30-33.
4. Гришина А.Н., Королев Е.В. Эффективная наноразмерная добавка, повышающая устойчивость пен для пенобетонов // Вестник МГСУ № 10, 2012. - С.159-165.
5. Чукин Г.Д. Химия поверхности и строение дисперсного кремнезёма. М.: Типография Паладин, ООО «Принта», 2008. - 172 с.
Евстифеев Е.Н.1, Савускан Т.Н.2
1Доктор технических наук, доцент; 2кандидат химических наук, доцент, Донской государственный технический университет ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ФОРМ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО СТЕКЛА, ОБРАБОТАННЫХ РАСТВОРАМИ
СОЛЕЙ
Аннотация
В статье приводятся результаты исследования физико-химических процессов, протекающих при сушке и прокаливании в керамических формах на основе жидкого стекла, обработанных растворами солей кальция, хрома и алюминия.
Ключевые слова: оболочковые формы, жидкое стекло, растворы солей.
Evstifeev E.N.1, Savuskan T.N.2
HhD in Science, Associate Professor; 2Candidate of Science in Chemistry, Associate Professor, Don State Technical University STUDY OF THE CERAMIC FORM ON THE BASIS OF LIQUID GLASS, PROCESSED SALT SOLUTIONS
Abstract
The article presents the results of investigation ofphysical-chemical processes in drying and calcination in ceramic forms on the basis of liquid glass, processed salts of calcium, chromium and aluminum.
Keywords: shell form, liquid glass, solutions of salts.
Метод литья по выплавляемым моделям, благодаря ряду преимуществ перед другими способами получения труднообрабатываемых сложных отливок из жаропрочных и жаростойких сплавов, получил широкое распространение в России и за рубежом, особенно с развитием реактивной авиации и ракетостроения.
Наиболее распространенным связующим в этом методе получения точных отливок является гидролизованный раствор этилсиликата. Однако это связующее имеет недостатки - сообщает формам на кварцевой основе склонность к растрескиванию, имеет высокую стоимость [1].
Связующие на этилсиликатной основе содержат 20-70 % воды, поэтому важнейшим условием получения прочных керамических форм является гарантированная сушка каждого слоя покрытия. Для этого в сушильной камере должны быть обеспечены максимально допустимая температура и интенсивный воздухообмен, а формы иметь минимальную влажность. Поэтому применение форм, в которых все слои изготавливаются на основе гидролизованного этилсиликата, вызывает серьёзные затруднения.
20
