Nghiên cứu phụ gia cho vật liệu bền axit vô cơ

Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng LờI CảM ơN Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn tới thầy GS.TSKH-NGND La Văn Bình - người đà tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Em xin chân thành cám ơn môn Công nghệ chất vô - Khoa Công nghệ Hóa học - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội cán Viện Hóa học Vật liệu - Viện Khoa học Công nghệ Quân đà tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè đà nhiệt tình động viên giúp đỡ em sống trình học tập vừa qua Trần Văn Cương Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng CáC Ký HIệU VIếT TắT TRONG LUËN V¡N ASTM: Tiªu chuÈn Mü AS: Polyme vô Na2O-Al2O3 -SiO2 -H2O B: Bà sulfat nhôm DSC: Ph©n tÝch nhiƯt vi sai F: Na2SiF6 IR: Phỉ hång ngo¹i P: Polyme AS20 Q: Quartz Rbd: Độ bám dính 10 Rn: Cường độ chịu nén 11 TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam 12 TCXD: Tiêu chuẩn xây dựng 13 TGA: Phân tích nhiệt trọng lượng 14 W: Độ hút nước 15 XRD: Phổ nhiễu xạ tia X 16 OCT: Tiêu chuẩn Nga 17 : Hiệu quang trình 18 : Đường kính Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng Mục lục Lời mở đầu 12 PHầN I: TôNG QUAN 14 I.1 KH¸I NIƯM vỊ chÊt kÕt dính ứng dụng chúng 14 I.1.1 Vôi 14 I.1.1.1 Đại cương vôi: 14 I.1.1.2 Quá trình nung vôi: 18 I.1.1.3 Quá trình đóng rắn cđa v«i: 18 I.1.1.4 øng dơng cđa v«i: 19 I.1.2 V«i thđy 19 I.1.2.1 Nguyªn liƯu: 19 I.1.2.2 Sù ®ãng rắn vôi thủy: 20 I.1.3 Xi măng pooc-lăng 20 I.1.3.1 Đại cương xi măng pooc-lăng: 20 I.1.3.2 Nguyên liệu để sản xuất: 22 I.1.3.3 Sù ®ãng r¾n: 22 I.1.4 Phụ gia thủy xi măng Puz¬lan 22 I.1.4.1 Phơ gia thđy: 22 I.1.4.2 Xi măng vôi-puzơlan: 24 I.1.4.3 Xi măng vôi - đất sÐt: 25 I.1.4.4 Xi măng vôi - tro: 25 I.1.5 Xi măng alumin 25 I.1.5.1 Thành phần: 25 I.1.5.2 Quá trình ®ãng r¾n: 26 I.1.6 ChÊt kÕt dÝnh th¹ch cao 26 I.1.6.1 Nguyên liệu sản ộ bền axit nhận thấy: Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O 89 Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng + Vật liệu sử dụng phụ gia chịu axit quartz, SiO2 hoạt tính bà sulfat nhôm sản xuất từ Trường thạch có độ bền axit vật liệu sử dụng phụ gia chịu axit quartz, SiO2 hoạt tính bà sulfat nhôm sản xuất từ đất sét + Vật chịu axit sử dụng Diabase nhân tạo có độ bền axit tốt xi măng chịu axit sử dụng Diabase tự nhiên Kết thử tiêu lý hóa mẫu M8: + Độ chịu axit: 94,26% + Thời gian công tác: 15 phút + §é b¸m dÝnh: 0,2N/mm2 + §é hót n­íc: 14% + Cường độ chịu nén: 14N/mm2 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt La Văn Bình (2000) Khoa học công nghệ vật liệu Trường đại học BKHN Trần Bính, Nguyễn Ngọc Thắng (2002) Hướng dẫn thí nghiệm hoá phân tích Trường đại học BKHN Lê Công Dưỡng (2000) VËt liƯu häc NXB khoa häc vµ kü tht Hµ Néi T¹p chÝ vËt liƯu míi (sè 6) 1996 Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O 90 Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng Trần Văn Phú (1983) Nghiên cứu Silicat trang trí công trình xây dựng sơn Silicat chịu nhiệt, NXB Xây Dựng, Hà Nội IU.V.Kariakin, I.I.Angelov(1990) Hóa chất tinh khiết Nhà xuất khoa học kü thuËt, Hµ Néi TiÕng Anh M.F Lappert (1962) Developments in Inorganic polymer chemistry Amsterdam London New York J.S Anderson, B Burg, Erich Thilo and K A Andrianov (1961) Inorganic polymer London Gimblett F.G.R (1963) Inorganic polymer chemistry London 10 N H Ray (1978) Inorganic polymer London- New York –San Francisco 11 Patty Wisan –Neilson, Harry R Alcool, Knneth J Wynne (1993) Inorganic and Organometallic polymer II Denvercoloraclo 12 D N Hunter Inorganic polymer (1961) The Chemical society Burlington House London 13 M.F.Lapperrt and G.J.Leigh (1962) Developments in inorganic polymer chemistry Elsevier-Publishing company 14 D.N.Hunter (1963) Inorganic polymers Plack scientific publications Oxford 15.F.G.A.Stone (1962) Inorganicpolymer 16 J.A.Brydson (1989) Plastics materials London Butter Worths 17 Valeria, F.F.Barbosa, Kenneth J.D.Mackenzie(2003) Thermal behaviour of inorganic geopolymers and composites derived from sodium polysialate: Materials Research Bulletin VËt liƯu chÞu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O 91 Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng 18 Geeta Parashar, Deepak Srivastava, Pramod Kumar (2001) Ethyl silicate binders for high performance coating: Progress inorganic coating 19 Valeria F.F.Barbosa, Kenneth J.D.Mackenzie, Clelio Thaumaturgo (2000) Synthesis and characterization of material based on inorganic polymers of alumino and silica: Sodium polysialate polymers: International journal of inorganic materials TãM T¾T LUËN VĂN Bảo vệ bề mặt kim loại khỏi ăn mòn nhiệt độ cao môi trường xâm thực mạnh quan tâm Hiện người ta đà áp dụng nhiều biện pháp khác để bảo vệ phủ lên bề mặt chi tiết lớp mạ, dïng kim lo¹i thay thÕ (anèt hy sinh), biÕn tÝnh bề mặt phương pháp hoá nhiệt luyện (tôi, ram, thấm N2, thấm C) hay dùng lớp phủ hữu cơ, Tuy nhiên làm việc nhiệt độ cao, phương pháp không đảm bảo kỹ thuật chất kết dính hữu không bền nhiệt tính kinh tế Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O 92 Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng Luận văn nghiên cứu sản xuất vật liệu chịu axit, chịu nhiệt sở sử dụng làm chất kết dính polyme vô hệ Na2O - SiO2 - Al2O3 - H2O, chất kích thích đóng rắn phụ gia chịu axit Vật liệu chịu axit, chịu nhiệt tạo thành đem thử tiêu lý hóa như: cỡ hạt, độ chịu axit vữa đà đóng rắn, thời gian công tác, độ bám dính vữa đà đóng rắn, độ hút nước vữa đà đóng rắn, cường độ chịu nén vữa đà đóng rắn Thành công chủ yếu luận văn đà tổng hợp polyme Natri silicat hệ Na2O-SiO2-H2O có modul Si cao, polyme Aluminat Na2O-Al2O3- H2O, từ tổng hợp polyme vô hệ Na2O-Al2O3-SiO2-H2O Tổng hợp khoáng Diabase nhân tạo theo phương pháp đồng kết tủa có Cao lanh Cao lanh Nghiên cứu phụ gia chịu axit quartz, Diabase tự nhiên, Diabase nhân tạo Nghiên cứu ảnh hưởng bà sulfat nhôm làm từ nguyên liệu đất sét bà sulfat nhôm sản xuất từ Trường thạch (phen-pat) đến độ ăn mòn axit vật liệu Từ chọn công thức tối ưu loại phụ gia chịu axit chọn chất kích thích đóng rắn bà sulfat nhôm làm từ nguyên liệu đất sét Từ khóa: Vật liệu chịu axit, chịu nhiệt, polyme vô cơ, đất sÐt, cao lanh, tr­êng th¹ch, diabase SUMMARY Protect metal surfaces from corrosion at high temperature and environment of invasion was very strong interest today At present many people have applied various measures to protect the government more surface coating, used to replace metal (anode sacrifice), denaturing surface chemical heat treatment method (chilling, temper, carburization, nitridation) or using organic coatings, However when working at high temperatures, these methods not guarantee technical adhesive organic no heat or no economic calculation Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O 93 Luận văn Cao học Trần Văn C-ơng This thesis research material production of acid resistant, heat resistant on the basis used as a binder is inorganic polymer system Na2O - SiO2 - Al2O3 - H2O, stimulants and additives curing acid resistant Acid resistant materials, refractory forming is to try to bring the physical and chemical indicators such as particle size, degree of acid resistant mortar has cured, working time, adhesion of the mortar has cured, Absorbent the mortar has cured, subject to compression strength of mortar has cured The success of the thesis is mainly synthesized polymers sodium silicate system Na2O-SiO2-H2O with high Si modules, polymers Aluminat Na2O-Al2O3- H2O, from which synthetic polymers are inorganic system Na2O-Al2O3-SiO2-H2O Diabase artificial synthetic minerals as co-precipitation method with and without Kaolin Study of acid resistant additives are quartz, Diabase natural, artificial Diabase Study the influence of aluminum sulfate residue as raw material from clay and aluminum sulfate residue produced from fossil school (alum-pat) to the corrosive acid of the material Since then choose the optimal formula for each type of additive and acid resistant choose curing drugs made from aluminum sulfate residue material clay Keyword: Acid resistant materials, heat resistant, inorganic polymer, clay, kaolin, quartz field, diabase Vật liệu chịu axit sở chất kết dính polyme vô Na2O-Al2O3 SiO2 -H2O 94 ... thạch có độ bền axit vật liệu sử dụng phụ gia chịu axit quartz, SiO2 hoạt tính bà sulfat nhôm sản xuất từ đất sét + Vật chịu axit sử dụng Diabase nhân tạo có độ bền axit tốt xi măng chịu axit sử... Luận văn nghiên cứu sản xuất vật liệu chịu axit, chịu nhiệt sở sử dụng làm chất kết dính polyme vô hệ Na2O - SiO2 - Al2O3 - H2O, chất kích thích đóng rắn phụ gia chịu axit Vật liệu chịu axit, chịu...