CC BY
7УДК.666646712
ЮЦОРИ ФИЗИК-МЕХАНИК ХОССАЛАРГА ЭГА БУЛГАН МА^АЛЛИЙ ХОМАШЁЛАР АСОСИДА САНИТАР ЦУРИЛИШ БУЮМЛАРИ ОЛИШ УЧУН КЕРАМИК МАССАЛАРНИНГ САМАРАЛИ ТАРКИБЛАРИНИ ИШЛАБ ЧЩИШ
Солиев Рустамжон Хакимжонович НамМКИ т.ф.д.,доц [email protected], 946812205
Шотмонов Давронбек Самарбекович НамМКИ, катта укитувчи, [email protected]. 94 553 07 40
Шарипов Фарход Фазлитдинович Нам МКИ, укитувчи, f.sharipov [email protected] 990032603
Кахарова Мухаррам Абдукадировна НамМТИ, ДУК мустакил тадкикотчи f.sharipov [email protected] 990032603
Аннотация. Ушбу маколада юкори физик-механик хоссаларга эга булган махаллий хомашёлар асосида керамик композицион материалларнинг самарали таркибини ишлаб чикиш ва хоссаларини тадкик этиш натижалари келтирилган.
Аннотация. В данной статье представлены результаты исследований свойств и разработки эффективного состава керамических композиционных материалов на основе местных материалов с высокими физико-механическими свойствами.
Annotation. This article presents the results of research on the properties and development of an effective composition of ceramic composite materials based on local materials with high physical and mechanical properties.
Калит сузлар: бентонит, глауконит, кварц куми, каолин, муллит. Ключевые слова: бентонит, глауконит, кварцевый песок, каолин, муллит Keywords: bentonite, glauconite, quartz sand, kaolinite, mullite Кириш
Бугунги кунда дунёда композит керамика материалларга, айникса, курилиш максадларида ишлатиладиган чинни ва фаянс мах,сулотларига булган талаб ортиб бормокда. Бу борада механик фаоллаштирилган хомашё ва ишлаб чикариш чикиндиларидан курилиш максадларида ишлатиладиган санитар курилиш буюмларини тайёрлаш учун чинни-сопол массаларини ишлаб чикаришнинг самарали композициялари ва ресурстежамкор технологиясини яратиш мух,им ахдмият касб этади.
Республикамизда санитар курилиш буюмларини ишлаб чикариш борасида курилиш материаллари саноатини ривожлантириш ва улардан тайёрланадиган мах,сулотларнинг ракобатбардошлигини ошириш буйича илмий тадкикотлар олиб борилиб, муайян натижаларга эришилмокда. Янги Узбекистонни янада ривожлантириш буйича тараккиёт стратегиясида «...саноатни сифат жихдтдан янги боскичга кутариш, махаллий хомашё
манбаларини чукур кайта ишлаш, тайёр махсулотлар ишлаб чикаришни жадаллаштириш, янги турдаги махсулотлар ва технологияларни узлаштириш...» буйича мухим вазифалар белгилаб берилган. Бу борада, жумладан, санитар курилиш буюмларини олиш учун механик фаоллаштирилган хомашё композициялари асосида керамик массаларнинг янги таркибини ва олиш усулларини яратиш, яратилган композицион керамик массаларнинг физик-кимёвий, технологик ва эксплуатацион хоссаларини тадкик килиш хамда улардан санитария-техник буюмлар олиш технологиясини ишлаб чикиш мухим ахамиятга эга.
Асосий кием
Бугунги кунга келиб бутун дунёда юкори сифатли курсаткичларга ва иктисодий самарадорликка эга импорт урнини босувчи композицион курилиш материалларнинг янги таркиби, иккиламчи хомашё массаларидан санитар-курилиш буюмларини ишлаб чикиш усулларини яратиш ва уларни ишлаб чикаришнинг самарали технологиясини яратиш борасида илмий изланишлар олиб борилмокда. Бу борада, жумладан, юкори сифатли каолин, утга чидамли гил, дала шпати ва улардан катта хажмларда турли композицион курилиш махсулотларини ишлаб чикаришда мавжуд захираларнинг етишмаслиги сабабли, ишлаб чикариш чикиндилари асосида санитар курилиш буюмларини олиш учун механик фаоллаштирилган хомашёлар асосида композицион керамик массаларнинг янги таркибини ишлаб чикиш, уларнинг физик-кимёвий ва механо-кимёвий модификациялаш жараёнларини тахлил килиш, композицион чинни материалларидан санитар курилиш буюмларини ишлаб чикаришнинг такомиллашган технологиясини яратиш алохида ахамиятга эга[1].
курилиш фаянс буюмлари учун асосан шликер ва пластик (хамирсимон) массалар ишлатилади. Шликер холдаги омихта асосан куйиш хоссалари - тургунлик, окувчанлик, сувнинг микдори камлиги, намлигини таъминлаш тезлиги яхшилиги билан ажралиб туриши керак. Хамирсимон масса эса яхши колипланувчанлик, ковушкоклик, куритилгандан сунг маълум механик мустахкамликка эга булиши керак. Шуларни хисобга олган холда массалар тайёрлаш куйида курсатилган хом ашёлардан фойдаландик ва уларнинг микдорий нисбатини оптималлаштиришга харакат килинди.
Махаллий хомашёлар асосида биз массалар тайёрладик, уларнинг таркиби 1-жадвалда келтирилган.
1-жадвал
Массаларнинг таркиби
Хом ашёнинг Массанинг индекси
номи КСМ 1 КСМ 2 КСМ 3 КСМ 4 КСМ5 КСМ6 КСМ7 КСМ8
Бойитилган 48 46 44 42 40 38 36 34
Ангрен каолини
Бентонит 10 8 6 4 4 6 8 10
Глауконитли 10 12 14 18 18 20 22 24
тупрок
Кварц куми 12 14 16 17 18 16 14 12
Пегмaтит 20 20 20 20 20 20 20 20
БУ келтирилгaн тaркибдa плaстик yсyлдa oмихтaлaр вa yлaрдaн ГGСT 28390-89 тaлaблaригa мoс рaвишдa тaжрибaвий нaмyнaлaр тaйёрлaдик, нaмyнaлaр лaбoрaтoрия шaрoитидa 105-1100С x,apopaтдa кУритили6, 1100-12500С дa пиширилди. Пиширилгaн нaмyнaлaрнинг керaмик-технoлoгик хoссaлaри aниклaнди, oлингaн нaижaлaр глayкoнитли тyпpoк, кaoлин, бентoнит, пегмaтит вa квaрцли кум aсoсидa oлингaн тaжрибaвий нaмyнaлaримизнинг керaмик-технoлoгик хoссaлaри стaндaрт тaлaблaригa жaвoб берaди.
Ярaтилгaн сaнитaр курилиш керaмик кoмпoзициялaрини пишириш вaктидa сoдир бyлaдигaн фaзa х^сил 6УЛИШ жaрaёнини yргaнилди[2].
Олдимизгa кУйилгaн вaзифaни бaжaриш учун мaхaллий минерaл хoм aшёлaр aсoсидa ярaтилгaн сaнитaр-кyрилиш бyюмлaри oлиш учун керaмик кoмпoзициялaридaн тaйёрлaнгaн вa 1100, 1200, 12500С пиширилгaн нaмyнaлaрни рентгенфaзa aнaлизи килинди. 1-рaсмдa KCM-4 oмихтaсидaн тaйёрлaнгaн вa хдр хил x,apopaтдa пиширилган oмихтaлapнинг pентгенoгpaммaси келтиpилгaн.
11000С дa пишиpилгaн (1a-paсм) нaмyнa pентгенoгpaммaсидaн курини6 турибдики, нaмyнa тapкибидa ß-квapц (d/n = 0,424; 0,334; 0,245; 0,227; 0,212; 0,197; 0,181; 0,166; 0,153 нм), кpистoбaлит (d/n = 0,404; 0,318; 0,286; 0,249; 0,244; 0,202; 0,152 нм) бop, дaлa штатининг кpистaллик пaнжapaси бyзилгaн, oзгинa микдopдa муллит зappaчaлapи хoсил бyлгaн (d/n = 0,538; 0,334; 0,286; 0,269; 0,254; 0,245 нм).
1200°^a пиширилган тамутанинг (1б-paсм) pентгенoгpaммaсидaн шуни aниклaндики, ß-квapц микдopи кaмaяди, муллит микдopи opтaди. ß-квapц (d/n = 0,424; 0,334; 0,245; 0,227; 0,223; 0,213; 0,197; 0,181; 0,166; 0,152 нм), муллит (d/n = 0,539; 0,334; 0,286; 0,268; 0,254; 0,245; 0,220; 0,213; 0,188; 0,169; 0,166; 0,159; 0,152 нм), кpистoбaлит (d/n = 0,424; 0,286; 0,249; 0,245 нм) [3].
1250°^a пиширилган тамутанинг (1в^см) pентгенoгpaммaсидaн шуни aниклaндики, муллит зappaчaлapининг микдopи opтaди (d/n = 0,537; 0,334; 0,254; 0,220; 0,212; 0,188; 0,169; 1,159 нм), ß-^рц кaмaяди (d/n = 0,424; 0,334; 0,245; 0,227; 0,212; 0,181; 0,153 нм), кpистoбaлигa xoc интенсивлик чизиктари opтaди (d/n = 0,404; 0,314; 0,286; 0,249 нм).
в)
б)
a)
1-расм. КСМ-4 массасидан тайёрланган турли хароратда пиширилган намуналарнинг рентгенограммаси
а)1100оС; б) 1200оС; в) 1250оС Рентгенофаза тахлилининг натижаларини тасдиклаш учун пиширилган намуналарни петрографик тахлили утказилди (2-расм). А-4 омихтасидан тайёрлаб 1100оСда пиширилган намунанинг петрографик тахлили шуни курсатдики, намунанинг тузилиши бир хил эмас, йирик заррачали, етарли микдорда говаклар ва таркибида метакаолинит, кварц N0 = 1,552; N0 = 1,540 мавжуд эканлиги хамда метакаолинит каолинитни сувсизланиши натижасида хосил булиши аникланди.
1200оС хароратда пиширилган намуна тузилиши бир хил эмас, майда заррачали тузилишга эга, говаклар улчами -35-40мм. Асосий массада енгил эрувчан компонентларнинг эриши хисобига шишасимон фаза хосил булади. Намуналарда метакаолинитдан муллит заррачалари (улчамлари 2-3 мкм) хосил булади, кварц заррачалари улчами 20-30 мкм. Текширилаётан намунада кварц заррачаларининг синдириш курсаткичи N0 = 1,552; N0 = 1,540. Кварцнинг бир кисми юкори хароратда а-кристобалитга айланади N0=1,484; N0=1,487.
в)
2-расм. КСМ-4 омихтасидан тайёрланган турли хароратда пиширилган намуналарнинг микрофотографияси
а)1100оС; б) 1200оС; в) 1250оС 12500С да пиширилган намуналарда кварц заррачалари шакли хар хил булиб, заррачалар атрофида 2-3 мкм калинликда булиши аникланган. Шунингдек, каттик заррачалар атрофи шишасимон фаза билан тулдирилганлиги асосланган[4].
Шундай килиб, петрографик текширишлар натижасида курилиш-фаянс композицияси намуналари макбул хароратда пиширилганда зич, майда заррачали тузилишга эга булиши ва асосан кристалл холдаги муллит, игнасимон муллит, кварц, кристобалитдан иборат эканлиги аникланди. Кварц заррачалари устки кисми (10-12 мкм) кисман эриган булиб, бу кристалл заррачалар ораси шишасимон фаза билан тулдирилган. КСМ-5, КСМ-6 омихталардан тайёрланган ва пиширилган намуналар хам шунга ухшаш тузилишга эга эканлиги аникланди.
Лекин бизнинг олдимизга куйган максадимиз санитар-курилиш фаянс композицион материалларининг хоссаларини янада яхшилашдан иборат булганлиги сабабли, омихта таркибига кирувчи хомашёларни механик фаоллаштириш усулидан фойдаланиш максад килиб олинди. Механик фаоллаштиришнинг макбул вактини аниклаш учун механик фаоллаштириш 10, 12, 16, 18, 20 соат давомида олиб борилди ва уларнинг гранулометрик таркиби аникланди.
Хом ашёларни 18 соат давомида сув иштирокида фаоллаштириб, лаборатория шароитида гипс колипда, полотно ёрдамида сувсизлантирилди. Массанинг майдаланганлик даражаси №006-элакда 0,1% колдик билан аникланди. Керамик-технологик хусусиятларини аниклаш учун пластик усулда стандарт талаблари буйича намуналар колипланди ва улар 105-1100С хароратларда пиширилди хдмда уларнинг технологик хоссалари урганилди. Механик фаоллаштирилган массаларнинг технологик хоссалари 2-жадвалда келтирилган.
2-жадвал
Механик фаоллаштирилган массанинг технологик хоссалари
Курсаткичнинг номи Масса индекси
КСМ1 КСМ2 КСМ3 КСМ4 КСМ5 КСМ6 КСМ7 КСМ8
Намлик % 16,2 18,3 19,2 17,2 17,5 17,3 17,8 18,2
^овушкоклик,% 21 20 21,5 20,06 22,28 20,38 22 21,5
Х,авода кискариши, % 1,65 1,45 1,56 1,35 1,96 1,69 1,62 1,58
2-жадвалдан куриниб турибдики, механик фаоллаштирилган тажрибавий омихталарнинг технологик хоссаларининг курсаткичлари ГОСТ талаб буйича жавоб беради.
Санитар-курилиш фаянс буюмлари ишлаб чикаришда ишлатиладиган шликер етарли даражада тургунлик, окувчанлик, ковушкоклик, таркибида суви кам булиши каби хоссаларга эга булиши керак, бу хоссалар тайёрланадиган ярим махсулотнинг хоссаларини яхшилайди, технологик чикиндилар микдорини камайтиради. Шликернинг бундай хусусиятларини яхшилашга купгина илмий ишлар багишланган булиб, уларда турли хил навларни майдаланиш жараёнига таъсири урганилган.
Шуларни х,исобга олган х,олда шликернинг хусусиятларини яхшилаш максадида механик фаоллаштиришнинг шликер сифатига таъсири урганилди. Шликер таркибига кушимча электролитлар одатдаги микдорда (0,2-0,5%) кушилди. ^уйилган вазифаларни амалга ошириш учун хомашёларни 10, 12, 16, 18 соат механик фаоллаштириш жараёни утказилди.
Механик фаоллаштирилган шликернинг майдаланганлик даражаси, окувчанлиги, намлиги аникланиб, олинган натижалар 3-жадвалда келтирилган.
3-жадвал
Механик фаоллаштирилган шликернинг хоссалари
Механик фаоллаштириш вакти, соат №0056 элакдаги колдик, % Окувчанлик, сек. Намлик, %
10 6,6 26,5 34,5
12 5,3 26,8 34,3
16 4,2 24,8 33,6
18 2 24,2 33,0
Механик фаоллаштирилмаган 8,0 27,0 35,0
3-жадвалдан куриниб турибдики, механик фаоллаштириш вакти ортиши билан №0056 элакдаги колдик, окувчанлик камаяди, лекин шликернинг намлиги озгина (33,034,0%) узгаради.
4-жадвалда таркибига 0,45% электролит кушилган механик фаоллаштирилган шликернинг хоссалари келтирилган.
Механик фаоллаштирилган омихталарнинг керамик-технологик хоссаларини аниклаш учун керакли намуналар стандарт талабларига мувофик тайёрланди, улар 105-1100С да куритилиб, 1100,1200, 1250, 13000С да пиширилди ва уларнинг хоссалари урганилди.
Олинган натижалар асосида шуни аникландики, тажрибавий фаянс омихталарнинг ковушкоклиги КСМ-4 омихта учун - 20,06; КСМ5 омихта учун - 22,28; КСМ-6 омихта учун - 20,38 ни ташкил этади. Каолин микдорини омихта таркибида камайиши ковушкокликни камайтиради, бунда
куритилгандаги кискариш КСМ-4 омихта учун 1,35; КСМ-5 омихта учун 1,95%; КСМ-6 омихта учун 1,69% ни ташкил килади.
Х,ароратнинг 12500С га ортиши билан КСМ-4 омихта учун говаклик ва сув ютувчанлик микдори ортиб боради, сунгра харорат ортиши билан зичлик камаяди.
4-жадвал
Механик фаоллаштирилган шликернинг хоссалари
Механик Электролит ^уюлувчанлик Окувчанлик, Намлик, %
фаоллаштириш микдори, % даражаси сек.
вакти, соат
10 0,45 1,5 26,5 34,0
10 0,45 1,6 26,2 33,0
10 0,45 1,7 25,5 33,0
10 0,45 1,7 24,7 34,0
12 045 1,4 25,8 34,3
12 0,45 1,5 26,2 34,3
12 0,45 1,6 26,8 33,8
12 045 1,7 26,9 33,9
16 0,45 1,3 24,8 34,0
16 045 1,4 23,8 33,0
16 0,45 1,5 23,2 34,0
16 0,45 1,6 22,2 34,0
18 0,45 1,2 24,2 33,0
18 0,45 1,3 24,3 33,0
18 0,45 1,4 24,2 32,0
18 0,45 1,5 24,2 33,0
4-жадвалдаги натижалардан куриниб турибдики, механик фаоллаштириш вакти ортиши билан шликернинг окувчанлиги ортади, куюклашиш даражаси камаяди, сувнинг микдори эса 33-34 % ташкил килади.
3-расмда КСМ-4, КСМ-5, КСМ-6 омихталар учун керамик-технологик хоссаларини температурага богликлиги келтирилган булиб, температура 12000С гача ортиши билан уларнинг зичлиги ортади. Механик каттиклиги эса температура ортиши билан барча омихталар учун ортиб боради. КСМ-4, КСМ-5 омихталар учун макбул пишиш харорати 12500Сни, КСМ-6 омихта учун 12000Сни ташкил килади.
Текширишлардан аникландики, глауконитли тупрокни керамик массага кушилганда унинг хоссалари узгаради. Глауконитли тупрок микдори ортиши билан сувшимувчанлик макбул хдроратда 0,026% гача камаяди. Бу ерда механик каттиклик 62 МПа гача ортади, зичлик хам ортади. Энг юкори физик-механик хоссаларга КСМ-6 омихтасидан тайёрланган намуналар эга. Шуни айтиш жоизки, 12500Сда пиширилган барча намуналар механик хоссалари буйича ГОСТ 28391-89 талабларига жавоб беради [5].
1150 1200 1250 °С 1150 1200 1250 СС
3-расм. КСМ-4, омихталаридан тайёрланган намуналарнинг керамик-технологик хоссаларининг температурага боFликлиги
12500Сда намуналар яхши пишади, хоссалари буйича юкори курсаткичлара эга
булганлиги туфайли 12500С пишириш учун макбул харорат деб кабул килинди.
Юкоридаги композициялар асосида композицион материаллар олиш учун мавжуд ишлаб чикариш технологиясидан фойдаланилди (4-расм).
Шундай килиб, санитар-курилиш буюмлар ишлаб чикариш учун глауконитли тупрок, бентонит, каолин, кварц куми ва пегматит асосида юкори мустах,камликга эга композицион керамик материаллар ишлаб чикилди.
Шлмксрни TDMJUUI
к ( юбрашилп • iaa. iap.ian V ■ ьл иин вл
шир|шк.1н ара-ишшinpi ii'ua ара-имишриш l
4-расм. Керамик композицион масса асосида санитар-курилиш махсулотларини ишлаб чикаришнинг технологик схемаси
ХУЛОСА
Махаллий хомашёларни механик фаоллаштириш асосида санитар-курилиш керамик буюмларни олиш учун, юкори физик-механик хусусиятларга эга булган композицион материалларни самарали таркиблари ишлаб чикилди.
КСМ-4, КСМ-5, КСМ-6 макбул таркибли намуналарда муллитнинг куплиги, етарли даражада кристобалит фазасининг борлиги билан ажралади хдмда зичлигининг (2,32 г/см3) ва механик мустахкамлигининг юкорилиги (66-68 МПа) аникланди.
Санитар-курилиш композицион керамик массасининг пишиш жараёнидаги фаза таркиби ва тузилишига хомашёларнинг таъсири натижасида х,осил булган кристалл фазалардаги материалнинг узгариш механизми аникланди.
АДАБИЁТЛАР
1. В.С. Туляганова, Р.И. Абдуллаева, С.С. Негматов, М.О. Туйчиева, Ф.Ф. Шарипов, Г.Ф. Валиева. Исследование процесса спекаемости электрокерамических композиций. // Universum: Химическая технология: электрон. научн. журн. 2021. 10(91). стр.43-46.
2. В.С. Тулаганова, Р.И. Абдуллаева, С.С. Негматов, Э. Эргашев, Н.О. Умирова, М.Ш. Тухлиев, Ш.А. Азамова, Ф.Ф. Шарипов. Разработка санстройфаянсовых
композиционных материалов на основе механоактивированного местного сырья // Композицион материаллар, 2021, №2, - С. 47-50 (02.00.00. №4).
3. В.С. Туляганова, Р.И. Абдуллаева, С.С. Негматов, Н.С. Абед, Э.И. Эргашев, Н.О. Умирова, М.Ш. Тухлиев, Ф.Ф. Шарипов. Структура и свойства композиционных санстройфаянсовых материалов // Композицион материаллар, 2021, №2, - С. 67-70 (02.00.00. №4).
4. В.С. Туляганова, Р.И. Абдуллаева, С.С. Негматов, Н.С. Абед, С.Т. Баракаева, Н.О. Умирова, Ф.Ф. Шарипов. Исследование процесса фазообразования керамических композиционных материалов на основе местного сырья. // Композицион материаллар, 2021, №2, - С. 76-81 (02.00.00. №4).
5. В.С. Туляганова, Р.И. Абдуллаева, Ф.Ф. Шарипов, Г. Валиева, Ш.Н. Жалилов. Особенности сырьевых ресурсов для производства санстройфаянсовых материалов // Композицион материаллар, 2021, №4, - С. 214-216 (02.00.00. №4).
