КОМПЛЕКСНЫЙ РАЗЖИЖИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ СОДЫ, ЖИДКОГО СТЕКЛА И ОКСИЭТИЛЕНДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ В ТЕХНОЛОГИИ КЕРАМИЧЕСКОГО ЛИТЬЯ
Аннотация
Представлены результаты введения оксиэтилендифосфоновой кислоты (OEDPA) и различных добавок в качестве разжижителя для регулирования реологических свойств керамической суспензии. По результатам определения тиксотропии установили, что комплексный разжижитель на основе соды и OEDPA является наиболее эффективным, желательно заменить часть соды жидким стеклом. Методом полного факторного эксперимента установили оптимальный состав компонентов комплексного разжижителя. Предполагаемый разжижитель высокоэффективен в широком диапазоне концентраций OEDPA, соды и жидкого стекла. Полученные суспензии имеют стабильные, высокие структурно-механические свойства. Представлена математическая модель, описывающая влияние состава разжижителя на вязкость и тиксотропные свойства суспензии. Определили влияние действия разжижителя на механические свойства формованных высушенных и обожженных образцов. Добавление OEDPA к разжижителю существенно снижает реологические параметры суспензии, и свойства приближаются к реологическим свойствам ньютоновских систем. Установлено, что OEDPA снижает скорость наращивания массы, которая может быть увеличена за счет снижения содержания влаги в суспензии, что позволяет увеличить плотность образцов после литья и сушки. Введение данной добавки приводит к увеличению гидратной оболочки вокруг глинистой частицы и повышению стабильности суспензии, а увеличение ζ-потенциала по сравнению с заводской добавкой очень небольшое. Предложен механизм действия комплексной добавки, включающий ионообмен, комплексообразование и хемосорбцию. Наблюдается увеличение прочности и плотности высушенных и обожженных образцов, уменьшение усадки и пористости. Комплексная добавка позволила оптимизировать технологию на этапах подготовки отливок и уменьшить количество брака при формовании, сушке и обжиге.
Литература
Slyusar’ A.A., Slyusar’ O.A., Zdorenko N.M. Complex fluxing additives for ceramic slurries. Steklo Keramika. 2009. N 8. P. 29 – 30 (in Russian).
Slyusar', O.A., Uvarov V.M. Effect of complex additives on ceramic slip mobility. Glass Ceram. 2017. V. 74. N 3-4. P. 110 – 111. DOI: 10.1007/s10717-017-9940-1.
Kryuchkov Yu.N., Neklyudova T.L. Effect of thinning additives in ceramic slip on the corrosion of gypsum molds. Glass Ceram. 2015. V. 72. N 1-2. P. 61-63. DOI: 10.1007/s10717-015-9724-4.
Lewis J.A. Colloidal processing of ceramics. J. Am. Ceram. Soc. 2000. V. 83 N 10. P. 2341 – 2359. DOI: 10.1111/j.1151- 2916.2000.tb01560.x.
Slyusar’ A.A., Slyusar’ O.A., Zdorenko N.M. Regulation of colloidal chemical properties of kaolin and clay suspensions with complex additives. Nauch. Vedom. Belgorod. Gos. Un-a. Ser. Estestv. nauki. 2011. V. 15. N 9. P. 114 - 121 (in Russian).
Pishch I.V., Klimosh A.Yu., Gabalov E.V. The effect of thinning additives on the rheological properties of ceramic slips. Trudy BGTU N3 Khim. Tekhnol. Neorg. Veshchestv. 2013. N 3. P. 106-109 (in Russian).
Neklyudova T.L., Akent`ev S.A. Adjustment of the properties of ceramic slips made from powder mixes pro-duced by company ‘Ceramic mixes of Donbass’. Glass Ceram. 2010. V. 67. N 3-4. P. 95-96. DOI: 10.1007/s10717-010-9236-1.
Shapovalova N.A. Slyusar` A.A., Poluektova V.A., Slyusar` O.A. Dilution of ceramic slip using complex additives. Glass and Ceram. 2005. V. 62. N 7-8. P. 253-254. DOI: 10.1007/s10717-005-0084-3.
Pogrebenkov V.M., Sedel'nikova M.B. Determination of the properties of slip masses. Tomsk: Izd-vo TPU. 2009. 28 p. (in Russian).
Workshop on ceramics technology. Ed. by I.Ya. Guzman. M.: Stroimaterialy. 2005. 336 p. (in Russian).
Ignatova Т., Mincheva K., Ignatov S., Dzhelyaydinova A., Petkov T., Kyazimov A. Obtaining coarse dispersed kaolin for sanitary ceramics throuch hydrocycloning. J. Chem. Technol. Metal. 2013. V. 48. N 2. P. 186-189.
Barrachina E., Llop J., Notari M-D., Fraga D., Martí R., Calvet I., Rey A., Lyubenova T., Kozhukharov S., Kozhukharov V., Carda J. Rheological effect of different deflocculation mechanisms on a porcelain composition. J. Chem. Technol. Metal. 2015. V. 50. N 4. P. 493-502.
Panya P., Wanless E.J., Arquero O., Franks G.V. The Effect of ionic surfactant adsorption on the rheology of ceramic glaze suspensions. J. Am. Ceram. Soc. 2005. V. 88. N 3.
P. 540-546. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2005.00121.x.
Nalbant E., Ateşok G., Eygi M. A study of effects of different dispersants on rheology and ageing characteris-tics of ceramic clay suspensions. Proceedings of the XIII-th International
Miner. Process. Symp. Bodrum. Turkey. 2012. P. 633-639.
Evcin A. Investigation of the effects of different deflocculants on the viscosity of slips. Sci. Res. Essays. 2011. V. 6. N 11. P. 2302-2305.
Kichkailo O.V., Levitskii I. Rheological characteristics of slips in making heat-resistant lithium-aluminum-silicate ceramic. Glass Ceram. 2017. V. 74. N 9. P. 1-7.
Krivonosova N.T., Cherebko A.I. Improving the production of sanitary ceramic products. Zaporozhye: Dikoe pole. 2008. 346 p. (in Russian).
Dyatlova N.M., Temkina V.YA, Popov K.I. Complexones and complexonates of metals. M.: Khimiya. 1988. 544 p. (in Russian).
Slyusar', O.A., Zdorenko N.M. New complex additives for slip masses. Ogneupory Tekhn. Keram. 2013. N 3. P. 9-11. (in Russian).
Slyusar` O.A, Uvarov V.M. Wetting of solid surfaces by solutions of modifying additives. Glass Ceram. 2014. V. 71. N 3-4. P. 140-142. DOI: 10.1007/s10717-014-9637-7.
Pishch I.V., Klimosh Yu. A., Gapanovich E.I. Flow properties of slip for producing ceramic sanitary ware. Glass Ceram. 2006. V. 63. N 7-8. P. 259-261. DOI: 10.1007/ s10717-006-0093-x.
