RU2049763C1 - Способ получения упрочняющего покрытия на пористых материалах - Google Patents
Способ получения упрочняющего покрытия на пористых материалах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049763C1 RU2049763C1 SU5023777A RU2049763C1 RU 2049763 C1 RU2049763 C1 RU 2049763C1 SU 5023777 A SU5023777 A SU 5023777A RU 2049763 C1 RU2049763 C1 RU 2049763C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- liquid glass
- porous materials
- water
- aluminum
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title claims abstract 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010062 adhesion mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 235000015142 cultured sour cream Nutrition 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5024—Silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению упрочняющих покрытий на пористых, например, теплоизоляционных материалах, и может быть использовано в теплотехнической, энергетической промышленности, строительстве и др. Сущность изобретения: на поверхность изделия наносят состав, содержащий, мас. оксид кремния 24,0-25,6; алюминий 14,4-16,0; 1-3%-ный водный раствор жидкого стекла, остальное сушат сначала при комнатной температуре, а затем при 100-120°С в течение 2-3 ч, после чего инициируют горение путем нагрева до 650-750°С. Полученное покрытие имеет хорошие характеристики термо- и влагостойкости, пожаробезопасности, пыленепроницаемости, при ударе разрушается только вместе с изделием. 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению упрочняющих покрытий на пористых, например, теплоизоляционных материалах, и может быть использовано в теплотехнической, энергетической промышленности, строительстве и т.д.
Задача изобретения повышение эксплуатационных свойств изделий из пористого материала.
На поверхность изделия наносят состав, включающий следующие компоненты, мас.
Оксид 24,0-25,6
Алюминий 14,4-16,0
1-3%-ный водный
раствор жидкого стекла Остальное сушат при комнатной температуре, выдерживают в течение 2-3 ч при 100-120оС, а затем инициируют технологическое горение при 650-750оС.
Алюминий 14,4-16,0
1-3%-ный водный
раствор жидкого стекла Остальное сушат при комнатной температуре, выдерживают в течение 2-3 ч при 100-120оС, а затем инициируют технологическое горение при 650-750оС.
Горение обеспечивает высокую степень завершенности реакций синтеза огнеупорных фаз, их сцепления с подложкой, равномерность распределения состава по сколь угодно большой поверхности. За счет свойств образованных в процессе горения продуктов и их прочности, монолитности и надежности (за счет реакции) с подложкой обеспечиваются влагостойкие, огнеупорные и упрочняющие свойства покрытия.
В результате горения образуются следующие продукты: муллит, корунд, силлиманит. Это показал термодинамический расчет и рентгенофазный анализ.
Исследование механизма сцепления с подложкой показало, что сцепление происходит за счет химического взаимодействия покрытия с микроскопическим слоем подложки и проникновением и реакцией состава покрытия в порах подложки.
Использование смеси оксида кремния с алюминием в составе приводит к реакции 2SiO2 + 6Al 2 SiO2 ˙3Al2O3. Так как проведение этой реакции при обычных условиях затруднено, процесс проводят при 650оС, выделяющееся тепло при реакции невелико, поэтому не влияет существенно на температуру печи.
Способ осуществляют следующим образом. Готовую шихту увлажняют 1-3% раствором жидкого стекла в воде до состояния жидкой сметаны и наносят на поверхность изделия кистью или пульверизатором слоем толщиной 1,5-2 мм. Введение жидкого стекла дает возможность увеличивать вязкость состава и придает прочность высушенному покрытию до проведения синтеза. Сушат. Быстрое обезвоживание в печах ведет к растрескиванию покрытия и нарушению целостности. Если в результате сушки при нормальных условиях (Т 20-30оС, Р 1 атм) образовались нитевидные трещины, то они легко закрываются нанесением тонкого слоя шихты или, если их не закрывать, то после прохождения синтеза они не влияют на качество покрытия, т.е. после синтеза трещины не увеличиваются и адгезия не ухудшается, состав не изменяется, и прочность не уменьшается. Изделие с нанесенным высушенным слоем массы помещают в печь и нагревают до 100-120оС для выведение связанной воды из жидкого стекла. Затем после охлаждения изделие помещаются в печь и нагревается до 650-750оС для проведения процесса. После прохождения процесса горения по всей поверхности массы получается прочное, плотное, твердое, однородное, монолитное покрытие на изделии.
Ниже 650оС процесс горения может не пойти и, естественно, покрытие не получится.
Температура выше 750оС ведет к увеличению энергозатpат, удорожанию, а для процесса нет необходимости, так как процесс синтеза ухе произошел при темпеpатуpе ниже 750оС.
Покрытие получают однородным, прочным, пылевлагонепроницаемым, термостойким, прочно связанным с подложкой.
П р и м е р 1. Нанесение покрытия на ШВП (шамотно-волокнистая плита).
Смешивают в смесителе состав, состоящий из (мас.) оксида кремния 25, алюминия 15, жидкого стекла остальное. В качестве жидкого стекла берут 2-3% раствор жидкого стекла в воде. Наносят равномерным слоем на плиту из ШВП слоем толщиной 2-2,5 мм, сушат при комнатной температуре до полного высыхания. Помещают в печь и нагревают до 120оС для выведения связанной воды из жидкого стекла и выдерживают в течение 2-3 ч. Затем помещают в печь и нагревают до 650-750оС. Происходит самовоспламенение и в результате реакции на поверхности плиты остается покрытие толщиной 2-2,5 мм, прочное, термостойкое, пожаробезопасное, влагостойкое, пыленепроницаемое. При испытании на прочность сцепления ударом разрушается сама плита, колется, крошится, но покрытие отрывается со слоем плиты. Результаты приведены в таблице.
П р и м е р 2. Нанесение покрытия на шамот.
Так как шамотные плиты обладают одним большим недостатком это большая открытая пористость и за счет этого влагонепроницаемость. Данное покрытие за счет высокой плотности и малой пористости делает шамот влагонепроницаемым. Для этого смешивают в смесителе состав, состоящий из (мас.) оксида кремния 24, алюминия 16, жидкого стекла остальное.
В качестве жидкого стекла берут 2-3% раствор жидкого стекла в воде. Наносят равномерным слоем кисточкой или пульверизатором на шамотную плиту толщиной 1-2 мм. Сушат при комнатной температуре до полного высыхания. Помещают в печь и нагревают до 120оС для выведения связанной воды из жидкого стекла. Затем помещают в печь и нагревают до 650-750оС, где происходит реакция. Происходит самовоспламенение и в результате реакции на поверхности плиты остается покрытие толщиной 1-2,0 мм, прочное, термостойкое, пожаробезопасное, влагостойкое, пыленепроницаемое. При испытании на прочность сцепления ударом разрушается шамот, но покрытие не откалывается, крошится вместе с плитой.
П р и м е р 3. Нанесение покрытия на термоизоляционную плиту из прессованного муллита.
Смешивают в смесителе состав, состоящий из (мас.) оксида кремния 25,6, алюминия 14,4, жидкого стекла остальное.
В качестве жидкого стекла берут 2-3% раствор жидкого стекла в воде. Наносят равномерным слоем кисточкой или пульверизатором на плиту из прессованного муллита толщиной 2-3 мм. Сушат при комнатной температуре до полного высыхания. Помещают в печь, нагревают до 120оС и выдерживают 2-3 ч для выведения связанной воды из жидкого стекла. Затем помещают в печь и нагревают до 650-750оС, где и происходит реакция. Происходит самовоспламенение и в результате реакции на поверхности плиты остается покрытие толщиной 2-3 мм, прочное, термостойкое, пожаробезопасное, влагостойкое, пыленепроницаемое. При испытании на прочность ударом разрушается плита из прессованного муллита, а покрытие не отрывается.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УПРОЧНЯЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ, включающий нанесение на поверхность изделия экзотермического состава, содержащего оксид кремния, алюминий и водный раствор жидкого стекла, сушку и нагрев, отличающийся тем, что состав содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.Оксид кремния 42,0 25,6
Алюминий 14,4 16,0
1-3%-ный Водный раствор жидкого стекла Остальное
после сушки при комнатной температуре дополнительно выдерживают при 100-120oС в течение 2-3 ч, а затем инициируют химическое горение путем нагрева до 650-750oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5023777 RU2049763C1 (ru) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | Способ получения упрочняющего покрытия на пористых материалах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5023777 RU2049763C1 (ru) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | Способ получения упрочняющего покрытия на пористых материалах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2049763C1 true RU2049763C1 (ru) | 1995-12-10 |
Family
ID=21595174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5023777 RU2049763C1 (ru) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | Способ получения упрочняющего покрытия на пористых материалах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2049763C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101263C1 (ru) * | 1996-02-29 | 1998-01-10 | Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" | Муллитовый материал для производства огнеупорных изделий, способ изготовления муллитового материала для производства огнеупорных изделий и огнеупорное слоистое изделие |
| RU2137733C1 (ru) * | 1997-01-15 | 1999-09-20 | Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" | Способ получения упрочняющего покрытия на огнеупорных материалах |
| RU2209193C1 (ru) * | 2002-05-16 | 2003-07-27 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОММЕРЧЕСКАЯ ФИРМА "МаВР" | Многокомпонентное защитно-упрочняющее покрытие и способ его получения |
| RU2346757C2 (ru) * | 2006-08-17 | 2009-02-20 | Олег Львович Юдкин | Способ нанесения покрытия на изделия |
| EA016416B1 (ru) * | 2008-10-24 | 2012-04-30 | Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" | Шихта для изготовления защитно-упрочняющего композиционного керамического покрытия |
| RU2788294C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ защиты графитированных электродов от высокотемпературного окисления |
-
1992
- 1992-01-23 RU SU5023777 patent/RU2049763C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1629286, кл. C 04B 41/00, опублик. 1991. * |
| 2. Патент США N 3473987, кл. B 32B 3/12, опублик. 1969. * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2101263C1 (ru) * | 1996-02-29 | 1998-01-10 | Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" | Муллитовый материал для производства огнеупорных изделий, способ изготовления муллитового материала для производства огнеупорных изделий и огнеупорное слоистое изделие |
| RU2137733C1 (ru) * | 1997-01-15 | 1999-09-20 | Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" | Способ получения упрочняющего покрытия на огнеупорных материалах |
| RU2209193C1 (ru) * | 2002-05-16 | 2003-07-27 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОММЕРЧЕСКАЯ ФИРМА "МаВР" | Многокомпонентное защитно-упрочняющее покрытие и способ его получения |
| WO2003097559A1 (fr) * | 2002-05-16 | 2003-11-27 | JOINT STOCK COMPANY SCIENTIFIC-MANUFACTURE-COMMERCIAL FIRM 'MaVR' | Revetement de durcissement et de protection a composants multiples et procede correspondant |
| RU2346757C2 (ru) * | 2006-08-17 | 2009-02-20 | Олег Львович Юдкин | Способ нанесения покрытия на изделия |
| EA016416B1 (ru) * | 2008-10-24 | 2012-04-30 | Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" | Шихта для изготовления защитно-упрочняющего композиционного керамического покрытия |
| RU2788294C1 (ru) * | 2022-06-28 | 2023-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Способ защиты графитированных электродов от высокотемпературного окисления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0114272B2 (ru) | ||
| JPS6029672B2 (ja) | 熱障壁被覆組成物 | |
| CN1133587A (zh) | 用于石墨-氧化铝耐热材料制品的涂料组合物 | |
| KR20040005869A (ko) | 접합 재료 | |
| RU2049763C1 (ru) | Способ получения упрочняющего покрытия на пористых материалах | |
| Carabba et al. | Acoustic emission study of heat-induced cracking in fly ash-based alkali-activated pastes and lightweight mortars | |
| JPH0726166A (ja) | 水性耐熱塗料および耐熱被覆層 | |
| JPH01500331A (ja) | 表面への耐火層スプレー塗布法ならびにそれにより製造される塗布層 | |
| Li et al. | Research on the properties of brucite-based magnesium phosphate cement fire resistive coating for steel structures | |
| SU1539186A1 (ru) | Керамическа масса | |
| Nmiri et al. | Temperature effect on mechanical and physical proprieties of Na or K alkaline silicate activated metakaolin-based geopolymers | |
| CN107117931A (zh) | 改性磷酸盐水泥基防火涂料及其制造方法 | |
| Lie et al. | Factors affecting temperature of fire‐exposed concrete slabs | |
| JP4373691B2 (ja) | 電子部品焼成用耐熱構造体及びその製造方法 | |
| RU2193545C2 (ru) | Способ создания защитного покрытия на шамотных изделиях | |
| RU2101263C1 (ru) | Муллитовый материал для производства огнеупорных изделий, способ изготовления муллитового материала для производства огнеупорных изделий и огнеупорное слоистое изделие | |
| RU2160296C1 (ru) | Огнезащитная композиция | |
| Kaloari et al. | Synthesis of geopolymer paste as coating material based on kaolinite and rice husk ash | |
| JPS6021886A (ja) | セラミツクフアイバ−用コ−テイング材 | |
| SU1315443A1 (ru) | Торкретмасса дл изготовлени теплоизол ции | |
| JP2928126B2 (ja) | 繊維質成形体およびそのコーティング方法 | |
| CN114380553A (zh) | 一种耐火型硅酸盐防火fca板及其制备方法 | |
| CN107188522A (zh) | 一种磷酸盐水泥防火涂料及其制备方法 | |
| CN120987629A (zh) | 一种轻质阻燃型多层结构护墙板材料及其制备方法 | |
| SU1724639A1 (ru) | Керамическа масса |