Композиционный материал на основе оксида алюминия и каолинфосфатного связующего

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

На основе метакаолина и ортофосфорной кислоты синтезировано геополимерное каолинфосфатное связующее для последующего использования в производстве композиционных материалов. Выбор алюмосиликата в качестве связующего обусловлен возможностью образования муллита 3Al2O3·2SiO2 при высокотемпературном обжиге изделий на его основе. При термообработке в этой фазе образуются различные фосфаты Al и силикофосфат SiP2O7, что подтверждено рентгенофазовым анализом. Методом ИК-спектроскопии установлено образование связей P–O–P, P–O–Si, P–O–Al, характерных для геополимеров. Определены прочность при сжатии и водопоглощение композитов, полученных на основе каолинфосфатного связующего и различных алюмооксидных заполнителей (электрокорунд, технический глинозем) после обжига при 1000–1500°C. Установлены оптимальные составы материалов. Показано, что даже обжиг при 1000°C позволяет получать достаточно прочные композиты на основе оксида алюминия. Сравниваются данные для материалов, полученных на каолинфосфатных и каолиналюмофосфатных связующих. Дополнительное введение оксида алюминия в связующее способствовало появлению алюмосиликатного геля, заполняющего поры в материале, и, как следствие, повышению прочности композита.

作者简介

N. Filatova

Ivanovo State Chemical Engineering University

Email: zyanata@mail.ru
7 Sheremetyevsky Ave, Ivanovo, 153000 Russia

N. Kosenko

Ivanovo State Chemical Engineering University

7 Sheremetyevsky Ave, Ivanovo, 153000 Russia

I. Zonina

Ivanovo State Chemical Engineering University

7 Sheremetyevsky Ave, Ivanovo, 153000 Russia

M. Badanov

Ivanovo State Chemical Engineering University

7 Sheremetyevsky Ave, Ivanovo, 153000 Russia

参考

  1. Davidovits J. Geopolymer. Chemistry & Applications, 4th ed. Saint-Quentin: Geopolymer Institute, 2015. 674p.
  2. Djobo J.N.Y., Tome S. Insights into Alkali and Acid-Activated Volcanic Ash-Based Materials: A Review // Cement Concrete Composites. 2024. V. 152. Р. 105660 https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2024.105660
  3. Cong P., Cheng Y. Advances in Geopolymer Materials: A Comprehensive Review // J. Traffic Transp. Eng. 2021. V. 8. № 3. P. 283–314. https://doi.org/
  4. 1016/j.jtte.2021.03.004
  5. Wagh A.S. Chemically Bonded Phosphate Ceramics, Twenty-First Century Materials with Diverse Applications, 2nd ed. Elsevier, 2016. 422 p.
  6. Katsiki A. Aluminosilicate Phosphate Cements – a Critical Review // Adv. Appl. Ceram. 2019. V. 118. № 5. P. 274–286. https://doi.org/10.1080/17436753.2019.1572339
  7. Ma S., Zhang Z., Liu X. Comprehensive Understanding of Aluminosilicate Phosphate Geopolymers: a Critical Review // Materials. 2022. V. 15. № 17. Р. 5961. https://doi.org/10.3390/ma15175961
  8. Mocciaro A., Conconi M.S., Rendtorff N.M., Scian A.N. Ceramic Properties of Kaolinitic Clay with Monoaluminum Phosphate (Al(H2PO4)3) Addition // J. Therm. Anal. Calorim. 2021. V. 144. P. 1083–1093. https://doi.org/10.1007/s10973-020-10488-2
  9. Sellami M., Barre M., Toumi M. Synthesis, Thermal Properties and Electrical Conductivity of Phosphoric Acid-Based Geopolymer with Metakaolin // Appl. Clay Sci. 2019. V. 180. Р. 105192. https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.105192
  10. Khabbouchi M., Hosni K., Mezni M., Zanelli C., Doggy M., Dondi M., Srasra E. Interaction of Metakaolin-Phosphoric Acid and Their Structural Evolution at High Temperature // Appl. Clay Sci. 2017. V. 146. P. 510–516. https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.07.006
  11. Djobo J.N.Y., Nkwaju R.Y. Preparation of Acid Aluminum Phosphate Solutions for Metakaolin Phosphate Geopolymer Binder // RSC Adv. 2021. V. 11. P. 32258–32268. https://doi.org/10.1039/d1ra05433c
  12. Djobo J.N.Y., Stephan D. Understanding the Binder Chemistry, Microstructure, and Physical Properties of Volcanic Ash Phosphate Geopolymer Binder // J. Am. Ceram. Soc. 2022. V. 105. № 5. P. 3226–3237. https://doi.org/10.1111/jace.18333
  13. Zribi M., Baklouti S. Phosphate-Based Geopolymers: a Critical Review // Polymer Bull. 2021. V. 79. P. 6827–6855. https://doi.org/10.1007/s00289-021-03829-0
  14. Douiri H., Kaddoussi I., Baklouti S., Arous M., Fakhfakh Z. Water Molecular Dynamics of Metakaolin and Phosphoric Acid-Based Geopolymers Investigated by Impedance Spectroscopy and DSC/TGA // J. Non-Cryst. 2016. V. 445–446. P. 95–101. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2016.05.013
  15. Филатова Н.В., Косенко Н.Ф., Садкова К.С. Геополимерное связующее на основе каолина // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2024. Т. 80. № 4. С. 146–152.
  16. Filatova N.V., Kosenko N.F., Denisova O.P., Sadkova K.S. The Physicochemical Investigation of the Zhuravliny Log Kaolin. Part 1 // ChemChemTech. [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. № 8. P. 85–93. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226508.6656
  17. Kosenko N.F., Filatova N.V., Denisova O.P., Sidorenko I.N. The Physicochemical Investigation of the Zhuravliny Log Kaolin. Part 2 // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N. 2. P. 46–51. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20246702.6886
  18. Косенко Н.Ф., Филатова Н.В., Пимков Ю.В. Кинетика твердофазного синтеза муллита из активированных прекурсоров // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2016. Т. 59. № 1. С. 36–38. https://doi.org/10.6060/tcct.20165901.5298
  19. Aroke U.O., Abdulkarim A., Ogubunka R.O. Fourier-Transform Infrared Characterization of Kaolin, Granite, Bentonite and Barite // ATBU J. Environ. Technol. 2013. V. 6. № 1. P. 42–53.
  20. Khabbouchi M., Hosni K., Zidi R., Srasra E. Structural, Conductive and Dielectric Properties of Silicon Phosphate SiP2O7 Synthesis from Activated Clay // Appl. Clay Sci. 2019. V. 178. Р. 105139. https://doi.org/10.1016/j.clay.2019.105139
  21. Комлев В.Г., Комлева Г.П., Доронина Н.Е. Муллитокорундовые набивные смеси на основе ортофосфорной кислоты // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2005. Т. 48. № 2. С. 73–75.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».