Силикатные расплавы для получения минваты. Основные свойства силикатных расплавов. Влияние химического состава на свойства

Искусственное минеральное волокно получают из жидких силикатных расплавов. Производство такого волокна обычно состоит из 2 основных технологических процессов: а) получение силикатного расплава и; б) превращение этого расплава в волокно. Иногда используют готовые расплавы: огненно-жидкие шлаки металлургических печей.

Свойства: а) Вязкость - одно из основных свойств силикатных расплавов. При повышении температуры вязкость силикатных расплавов понижается в следствии усиления броуновского движения, ослабления и разрыва связей между структурными группами и распада ассоциаций; охлаждение расплавов обратные изменения. Характер изменения вязкости расплавов характеризуется их составом. По характеру изменения вязкости различают короткие и длинные расплавы. Для длинных характерен большой интервал вязкости, т.е. большая разница температур жидкотекучего состояния и перехода в хрупкое состояние. Короткие расплавы имеют малый интервал температур, т.е. кроткий интервал вязкости. Лучше применять длинные расплавы;

б) Поверхностные натяжения σ,Н/м, называют работу, которую необходимо затратить на образование единицы новой поверхности в плоскости раздела двух фаз при постоянной температуре. Характеризуется интенсивностью межмолекулярных сил в расплаве. Влияет изменения поверхностного слоя, поэтому сопровождается изменение поверхностного натяжения. В интервале от 10 до 25 Н/м(600…750°С.).

в) Кристаллическая способность -способность расплавов образовывать кристаллическую структуру при охлаждении. Выбирается сырье с низкой кристаллизационной способностью.

Влияние хим.состава: SiO2 - повышает вязкость сил расплавов и их химическую стойкость волокон в любых средах; удлиняет интервал вязкости; снижает кристаллизационную способность расплавов.;

Al₂O ₃-повыш.вязкость и поверхностное натяжение, прочность и модуль упругости волокон, устойчивость к воде, кислото- и температуроустойчивость.;

Fe₂O₃ -снижает вязкость, повышает поверхностное натяжение и хим.устойчивостьволокон.;

CaO, MgO -при высоких температурах понижают вязкость, повышают склонность к кристаллизации.;

TiO₂ -улучшают химическую стойкость ко всем средам, является хорошим плавнем, снижает вязкость, повышает стойкость к кристаллизации.;

B₂O₃ -сильное флюсующее действие, уменьшает поверхностное натяжение и температуру верхнего пределе кристаллизации, увеличивает длину волокна, устойчивость волокон к воде повышает, понижает устойчивость к кислотам и щелочам;

FeO -снижает вязкость, повышет поверхностное натяжение, снижает начальную температуру разрушение волокон;

MnO -увеличивает химическую стойкость, снижает вязкость и склонность к кристаллизации.;

Na₂O, K₂O, LiO- являются плавнями и снижают склонность к кристаллизации, уменьшают стойкость к воде, повышение содержания K₂O уменьшает поверхностное натяжение расплава.