vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2019-55-2-240-246vestich-396Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯTECHNICAL CHEMISTRY AND CHEMICAL ENGINEERINGПрименение самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения защитно-упрочняющих алюмосиликатных покрытийThe application of self-propagating hightemperature synthesis to obtain a protective-strengthening alumina-silica coatingsПоповР. Ю.PopovR. Yu.

Попов Ростислав Юрьевич – канд. техн. наук, доцент

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Rostislav Yu. Popov – Ph. D. (Engineering), Assosiate Professor

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

rospopov@mail.ruБогданЕ. О.BohdanE. O.

Богдан Екатерина Олеговна – канд. техн. наук, доцент

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Ekaterina O. Bohdan – Ph. D. (Engineering), Assosiate Professor

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

Bohdan_Ekaterina@mail.ruДятловаЕ. М.DyatlovaE. M.

Дятлова Евгения Михайловна – канд. техн. наук, доцент, доцент

ул. Свердлова, 13а, 220006, Минск

Evgeniya M. Dyatlova – Ph. D. (Engineering), Assosiate Professor

13a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

dyatlova@belstu.byКомарМ. В.KomarM. V.

Комар Максим Владимирович – начальник лаб. по контролю производства

ул. Осиповичская, 16, 220024, Минск

Maxim V. Komar – Head of the Laboratory for the Control of Production

16, Osipovichskaya Str., 220024, Minsk

komarmv@keramin.comБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological UniversityМинский керамический завод ОАО «Керамин»Minsk Ceramic Factory OJSC «Keramin»201929062019552240246Copyright © Попов Р.Ю., Богдан Е.О., Дятлова Е.М., Комар М.В., 20192019Попов Р.Ю., Богдан Е.О., Дятлова Е.М., Комар М.В.Popov R.Y., Bohdan E.O., Dyatlova E.M., Komar M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/396

Показана возможность использования метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения защитно-упрочняющих покрытий по футеровке различных тепловых установок. Разработка составов керамических композиций для получения СВС-покрытий осуществлялась на основе алюминиевой пудры, глинистого сырья, отощающих и флюсующих компонентов, а также минерализующих добавок. Приготовленную суспензию, включающую предварительно подготовленные и тщательно перемешанные сырьевые компоненты, с помощью кисти или пульверизатора наносили на предварительно очищенную и увлажненную поверхность алюмосиликатного огнеупора. Обжиг покрытия осуществляли в соответствии с режимом выведения теплового агрегата на рабочую температуру. Температура инициирования процесса СВС, предварительно установленная с помощью дифференциально-термического анализа, находилась в интервале 570–720 °С и зависела от химического состав шихты. Установлено, что наличие в структуре покрытий кристаллических фаз кремнезема, корунда, гематита, а также ряда твердых растворов (преимущественно алюмосиликаты кальция и натрия) обеспечивает необходимое сочетание термомеханических и теплофизических характеристик покрытий. На основании проведенных исследований показана целесообразность применения технологии СВС для получения защитно-упрочняющих покрытий по футеровке тепловых агрегатов, что подтверждено промышленными испытаниями в условиях Минского керамического завода ОАО «Керамин».

This article shows the possibility of using the method of self-propagating high-temperature synthesis to obtain protective and hardening coatings for the lining of various thermal installations. The development of compositions of ceramic masses for the production of SHS coatings was carried out on the basis of aluminum powder, clay raw materials, exhausting and fluxing components as well as mineralizing additives. The prepared suspension including pre-prepared and thoroughly mixed raw materials was applied with a brush or a spray gun onto the previously cleaned and moistened surface of an aluminosilicate refractory. The firing of the coating was carried out in accordance with the mode of removing the thermal unit at the operating temperature. The temperature of the initiation of the SHS process, previously established using differential thermal analysis, was in the range of 570–720 °C and depended on the chemical composition of the charge. It has been established that the presence of crystalline phases of silica, corundum, hematite and a number of solid solutions (mainly calcium and sodium aluminosilicates) in the coating structure provides the necessary combination of the thermomechanical and thermophysical characteristics of the coatings. On the basis of the conducted research, the expediency of applying the technology of self-propagating high-temperature synthesis for the production of protective and hardening coatings on the lining of thermal units is demonstrated, which is confirmed by industrial tests in the conditions of the Minsk Ceramic Factory OJSC «Keramin».

покрытиясамораспространяющийся высокотемпературный синтезпрочностьструктурафазовый составтермоциклированиеcoatingsself-propagating high-temperature synthesisstrengthstructurephase compositionthermal cyclingReferencesМержанов, А. Г. Концепция развития самораспространяющегося высокотемпературного синтеза как области научно-технического прогресса / А. Г. Мержанов, А. М. Столин. – М.: ИСМАН, 2003. – 367 с.Merzhanov A. G., Stolin A. M. The concept of development of self-propagating high-temperature synthesis as a feld of scientifc and technical progress. Moscow, ISMAN Publ., 2003. 367 p. (in Russian).Амосов, А. П. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов: учеб. пособие / А. П. Амосов, И. П. Боровинская, А. Г. Мержанов; под науч. ред. В. Н. Анциферова. – М.: Машиностроение, 2007. – 254 с.Amosov A. P., Borovinskaya I. P., Merzhanov A. G. Powder technology of self-propagating high-temperature synthesis of materials. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2007. 254 p. (in Russian).Волочко, А. Т. Огнеупорные и тугоплавкие керамические материалы / А. Т. Волочко, К. Б. Подболотов, Е. М. Дятлова. – Минск: Беларус. навука, – 2013. – 385 с.Volochko A. T., Podbolotov K. B., Dyatlova E. M. Refractory and infusible ceramic materials. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2013. 385 p. (in Russian).Шихта для изготовления защитно-упрочняющего композиционного керамического покрытия: пат. 12972 C 1 РБ, МПК (2009) C 04B 41/87 C 04B 35/65 / А. Т. Волочко, К. Б Подболотов, Е. М. Дятлова. – Опубл. 30.04.2009.Volochko A. T., Podbolotov K. B., Dyatlova E. M. The mixture for the manufacture of protective-reinforcing composite ceramic coating. Patent Republic of Belarus no. 12972. Publ. date. 30.04.2009 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.