Характеристика узких фракций микросфер летучих зол как основы облегченных высокопрочных материалов

Abstract

Из концентратов ценосфер летучих зол и золы-уноса локального отбора, полученных от пылевидного сжигания углей, выделены узкие фракции микросфер размером −0.4+0.2 мм с низкой насыпной плотностью в интервале 0.34–0.64 г/см3. Основными компонентами химического состава полученных узких фракций являются SiO2 – 55–66 и Al2O3 – 21–40 мас. %. Доля аморфной стеклофазы составляет 63–93, фазы муллита – 1–34, кварца – 2–8, кальцита – 0–1 мас. %. Установлено, что лучшими прочностными показателями обладают микросферы, характеризующиеся максимальным значением насыпной плотности 0.64 г/см3 и кажущейся толщины оболочки 20 мкм. Последовательным двукратным воздействием сжимающей нагрузки выделены частицы повышенной прочности, для которых значения насыпной плотности и кажущейся толщины оболочки увеличились до 0.86 г/см3 и 29 мкм соответственно. Показано, что разрушению в первую очередь подвергаются сферы кольцевого строения, а сетчатые и массивные частицы обеспечивают улучшенные прочностные свойства узких фракций микросфер

The narrow fractions of microspheres with a size of −0.4 + 0.2 mm with a low bulk density in the range of 0.34–0.64 g/cm3 were separated from cenosphere concentrates of fly ashes and fly ash from local selection obtained from pulverized coal combustion. The main components of the chemical composition in obtained narrow fractions are SiO2 – 55–66 and Al2O3 – 21–40 wt. %. The part of amorphous glass phase are 63–93, the mullite phase are 1–34, the quartz phase are 2–8 and the calcite phase are 0–1 wt. %. It is found that microspheres, characterized by maximum values of bulk density 0.64 g/cm3 and apparent thickness of the shell 20 μm, has the best strength properties. The successive twofold compressive loading the particles by increased strength were selected, for which the values of bulk density and apparent shell thickness increased to 0.86 g/cm3 and 29 μm, respectively. It is shown that the spheres with the single-ring structure are primarily subjected to destruction; the particles with network and solid structure provide improved strength characteristics of narrow fractions of microspheres