«керамикалық материалдардың СӘулеленуге төзімділігін зерттеу»
жүктеу/скачать 26,09 Kb.
|
Керамич. материалы
Керамич. материалы
- Бұл бет үшін навигация:
- Керамиканың химиялық және радиациялық тұрақтылығы
|
Қазақстан Республикасының Білім министрлігі Ғылыми жұмыс тақырыбы: «КЕРАМИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛДАРДЫҢ СӘУЛЕЛЕНУГЕ ТӨЗІМДІЛІГІН ЗЕРТТЕУ» Жетекшісі: Сейтжан Ә.Қ. Оқушы: Сынып: 11 ЖОО ғылыми жетекші: Омарова А.Ж. Тараз – 2022 ж. МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ Қазіргі уақытта құрылыс материалдарының ассортименті жаңа материалдар мен бұйымдардың өндірісін ұлғайту арқылы да, олардың сапасын жақсарту арқылы да әр түрлі. Алайда, құрылыстың негізгі материалдық базасы дәстүрлі материалдар болып қала береді: керамика, бетон және т.б. өндірістің технологиялық процестерін жетілдіре отырып, химиялық құрамы мен алу тәсілдерімен ерекшеленетін керамиканың көптеген түрлері пайда болады. Керамика-балшықтар мен олардың қоспаларын минералды және органикалық қоспалармен біріктіріп, содан кейін кептіру және күйдіру арқылы алынған бұйымдар мен материалдар. Ежелгі грек тілінен аударғанда "керамос" қыш балшық пен күйдірілген саздан жасалған бұйымдарды білдіреді. Керамика-ежелгі дәуірден бері адамдарға белгілі алғашқы жасанды материал. Иерусалим мұражайында сақталған әйгілі керамикалық маска шамамен 8600 жыл бұрын жасалған. Бұрын керамика ыдыс-аяқ, плитка, кірпіш, ойыншықтар ретінде қолданылған. Бірақ XIX ғасырдан бастап ол ыстыққа төзімділігі, отқа төзімділігі, электрлік қасиеттері арқасында арнайы техникалық мақсатқа ие бола бастады. Бұл кристалды және аморфты фазалардан тұратын көп фазалы материал. Керамикалық бұйымдардың едәуір бөлігі диэлектриктер болып табылады. Керамикалық плитка-бұл қатты және қатты материал, ол бүгілмейді және жоғары жүктеме кезінде деформацияланбайды. Отқа төзімділік пен отқа төзімділіктің арқасында ол пештер мен каминдерді қаптау үшін қолданылады. Қызған кезде ол адам денсаулығына зиянды газдар шығармайды, тез қызады және жылуды өткізеді. Плитка күн сәулесінің әсеріне сезімтал емес, сондықтан ол өзінің бастапқы түсін сақтайды. Ол статикалық электр энергиясын жинақтай алмайды және электр тогын өткізе алмайды. Керамика бетінде бактериялар мен микробтар" ұя салмайды". Керамика: аспап жасау, машина жасау, құрылыс, авиация өнеркәсібі, өнер, медицина және ғылымда өнеркәсіптік материал ретінде қолданылады. Керамика бетінде әртүрлі газдардың химосорбциясы байқалады, бұл электр өткізгіштіктің пропорционалды өзгеруіне әкеледі, бұл газ қоспасындағы компоненттердің концентрациясын анықтауға мүмкіндік береді. Керамика екі топқа бөлінеді: механикалық төзімді құрылымдарды жасау үшін қолданылатын құрылымдық; және нақты магниттік, электрлік, оптикалық және жылу функциялары бар функционалды. Құрылымы бойынша жұқа керамика ерекшеленеді-бұл фарфор, жартылай Фарфор, фаянс, мажолика және өрескел, мысалы, қыш құмыра. Керамикалық материалдарды қалыптастырудың келесі әдістері бар: пластикалық қалыптастыру әдісі, құю, жартылай құрғақ басу. Қазіргі заманғы конструкциялық керамиканың маңызды компоненттері алюминий, цирконий, кремний бериллий, титан, магний, кремний, бор, алюминий нитридтері, кремний және Бор карбидтері, олардың қатты ерітінділері және әртүрлі композиттер болып табылады [1, c. 53-54]. Құрылыс керамикасының негізгі түрлеріне кірпіш пен тас жатады. Құрылыста олар ғимараттардың барлық құрылымдық элементтерінде және қасбеттерді сәулеттік безендіру үшін қолданылады, жүк көтергіш және өздігінен жүретін қабырғаларды төсеу және қаптау үшін қолданылады. Керамикалық қаптау өнімдері, шатыр материалдары, бетон агрегаттары, қышқылға төзімді бұйымдар, Отқа төзімді материалдар, жылу оқшаулағыш материалдар, еден материалдары, едендер, дренаж және кәріз құбырлары кеңінен қолданылады [2, c. 5-7]. Керамикалық бұйымдарды өндіруде келесі кезеңдер бөлінеді: карьерлік жұмыстар, сазды массаны механикалық өңдеу, өнімді қалыптастыру, кептіру, күйдіру. Ылғал күйдегі өндірілген саз карьерде 1-2 жыл бойы сақталады. Механикалық өңдеу ірі қоспаларды алып тастау, заттарды біртекті массаға дейін ұнтақтау және араластыру мақсатында жүзеге асырылады. Өнімдер Пластикалық қалыптастыру әдісімен, қоспаның 18-22% ылғалдылығын алғанға дейін материалды сумен араластыру арқылы жасалады. Кептіру крекингтің алдын алу үшін жүзеге асырылады. Өрт кезінде беріктік, тығыздық, суға төзімділік, аязға төзімділікті анықтайтын композиция мен құрылым қалыптасады. Керамиканы біріктіру кезінде компоненттер балқымайды, бірақ түйісу орындарында дәндерді" дәнекерлеу " жүзеге асырылады. Кеуек көлемі 2-ден 25% - ға дейін құрайды. Алюминий оксидіне негізделген Керамика корунд деп аталады. Оны өндіруге арналған шикізат-бұл қалыпты температурада Сілтілік металдар мен газдардың әсеріне жоғары химиялық төзімділігі бар глинозем. Корунд керамикасы жақсы жылу оқшаулағыш материал бола отырып, авиациялық және ғарыштық техникада, аккумуляторларда қолданылады. Атомдық техника мен электроникада бериллий оксидінен (BeO) жасалған керамика қолданылды, ол оны коррозиядан қорғайды. Цирконий керамикасы жоғары тазалығы бар жасанды ZrO2 көмегімен жасалады. Оның сәулеленуімен жылу өткізгіштік төмендейді, дозаның жоғарылауымен тордың босатылуы, тығыздықтың төмендеуі және кристалдылықтың төмендеуі байқалады. Периклаз керамикасы (MgO) әртүрлі сілтілі орта мен балқымаларға қарсы тұрады. Олар жоғары тазалығы бар металдарды балқыту үшін қолданылады. Торий диоксидінің керамикасы 2700 °C дейінгі температураға төтеп береді. Кварц керамикасы кремнийден керамикалық технология әдісімен алынады, кварц шыны ұнтағы шикізат ретінде қолданылады. Кремний оксиді химиялық реагенттерге төзімді. Мұндай керамика жылу элементтерінің жылу оқшаулауы, балқытылған алюминийді жеткізуге арналған құбырлар, зымыран және ғарыш техникасы ретінде қолданылады. Силикаттар мен алюминосиликаттарға негізделген Керамика радиотехникада да, отқа төзімді материал ретінде де қолданылады. Оған муллит, стейтит, форстерит, цирконий керамикасы, фарфордың әртүрлі түрлері кіреді. Химиялық төзімділік – кез-келген керамиканың маңызды қасиеті. Бұл өнімдердің оларды жоюға тырысатын ортаға қарсы тұру қабілеті. Коррозия процесінде керамика мен орта иондарының диффузиясы жүзеге асырылады. Нәтижесінде өнімнің қасиеттері оны пайдалану мүмкін болмайтындай өзгеруі мүмкін. Химиялық төзімділік қышқылға төзімділік, әйнекке төзімділік, сілтілікке төзімділік, металлға төзімділік және т. б. керамиканы бұзатын заттарға негіз, қышқыл, тұз ерітінділері, әйнек, металл балқымалары және т. б. жатады. Қышқыл оксидтерінен тұратын Керамика негізгі оксидтері немесе негіздері бар заттармен оңай ыдырай алады және керісінше. Мысалы, MgO негізіндегі керамика SO2, HCl және т. б. Керамиканың агрессивті заттармен әрекеттесуі кезінде шығарылатын газ тәрізді өнімдер оның кеуектілігін арттыруға және химиялық төзімділікті азайтуға көмектеседі. Қатты өнімдердің бөлінуі керамиканың физикалық қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі, сұйық заттардың пайда болуы оның құрамының өзгеруіне ықпал етеді [3]. Керамикаға әртүрлі химиялық әсердің арқасында оны төзімділікке сынаудың әмбебап әдісін таңдау мүмкін емес. Бірақ, әрине, керамиканың тығыздығын және оны өндіру кезінде шикізаттың тазалығын арттыру керек. Керамиканың тығыздығын арттыру арнайы қоспаларды енгізуге ықпал етеді, ал бастапқы материалдың тазалығы үшін жоғары температура қажет [4, c. 3]. Керамика құрамындағы заттардың радиациялық тұрақтылығы химиялық байланыстың құрамына, құрылымына, түріне байланысты. Сәулелену кезінде кристалдық тордың кеңеюі, газдың пайда болуы байқалады. Егер ол төмен температурада пайда болса, онда жарықтар пайда болады. Жоғары температура қауіпті емес. Ковалентті және молекулааралық байланысқа қарағанда иондық Байланыс ең тұрақты болып табылады. Керамикалық материалдар көптеген фазаларға ие. Сәулелендіру кезінде әрқайсысы әр түрлі өзгереді және заттың таралуына ықпал етуі немесе кедергі келтіруі мүмкін [5, c. 762]. Радиация мөлшері мен материалдардың қасиеттері сәулелену кезіндегі зақымдану дәрежесін сипаттайды. Фазалық ауысулар кезінде сәулеленуге байланысты симметриялы құрылымдар пайда болады. Бұл кристалдың қоршаған ортадан энергияны тарату қабілетін арттырады. Диэлектрлік материалдар радиацияның әсеріне сезімтал. Сәулелендірілген материалда орналасқан бастапқы кванттар мен электрондардың өзара әрекеттесу процестері жүреді. Нәтижесінде қосымша электрондар мен оң иондар пайда болады. Радиациялық энергия ағынын сақтау мүмкіндігі керамика кристалдарының бағытына, қоспалардың, шыны фазаның болуына байланысты. Нәтижесінде керамикада біркелкі емес ішкі механикалық кернеулер пайда болады [6, 42-44 бет]. Шыны фазада кванттардың аз энергиясымен реттелген диссипативті құрылымдар пайда болады, фазаның қысылуы және оның тығыздығының жоғарылауы байқалады. Кристалл фазасы энергияны нүктелік ақаулар, Бос орындар түрінде жинақтайды, бұл материалдың тығыздығының төмендеуіне және оның көлемінің ұлғаюына әкеледі. Кристалдық және шыны тәрізді фазалардың түрі, сондай-ақ олардың мазмұны материалдағы жергілікті көлемдік өзгерістердің шамасын анықтайды. Керамикада созылу мен қысудың жергілікті аймақтары пайда болады, бұл оның беріктігінің жоғарылауына әкелуі мүмкін. Керамиканың термиялық тұрақтылығы температураның кенеттен өзгеруіне төтеп беру қабілетімен сипатталады. Температураның өзгеруі өнім қабаттарының біркелкі емес қызуын тудырады, бұл біркелкі емес көлемді өзгерістерге және крекингке әкелетін ішкі кернеулердің пайда болуына жол ашады. Аязға төзімділік керамиканың өнімді бұзбай бірнеше рет мұздатуға және ерітуге төтеп беру, беріктіктің төмендеуіне және массаның жоғалуына қарсы тұру қабілетін анықтайды. Қазіргі заманғы құрылысты керамикалық бұйымдарды пайдаланбай елестету мүмкін емес екенін атап өтеміз. Сондықтан жоғары беріктігі мен төзімділігімен ерекшеленетін жаңа Керамикалық материалдар жасау керек. жүктеу/скачать 26,09 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|