Способ металлизации автоклавных стеновых материалов



Способ металлизации автоклавных стеновых материалов
Способ металлизации автоклавных стеновых материалов
Способ металлизации автоклавных стеновых материалов
Способ металлизации автоклавных стеновых материалов
Способ металлизации автоклавных стеновых материалов

 


Владельцы патента RU 2553708:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (RU)

Изобретение относится к области получения металлизированных автоклавных стеновых материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат - повышение качества конечного продукта, увеличение морозостойкости и прочности сцепления покрытия с основой за счет ускорения процесса металлизации, а также снижение энергоемкости производства. В способе металлизации автоклавных стеновых материалов предварительно поверхность автоклавных стеновых материалов покрывают 10-30%-ным водным раствором жидкого стекла и глиноземистым цементом в их массовом соотношении (3-19):1, а плазменное порошковое напыление цветных металлов производят при мощности работы плазмотрона равной 6-12 кВт. 3 табл.

 

Изобретение относится к области получения металлизированных стеновых строительных материалов, в том числе автоклавного твердения, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

В настоящее время существует ряд способов получения защитно-декоративных покрытий на стеновых строительных материалах автоклавного твердения методом плазменной обработки [Патент RU 2354631 C2 26.06.2007, Опубликовано 10.05.2009. Бюл. №13].

Известен способ металлизации стеновых строительных материалов методом плазменного напыления цинка и алюминия с предварительной пескоструйной обработкой (и без пескоструйной обработки) методом плазменного распыления проволоки марок АД-1, АМЦ, А1,Ц-1 И Ц-2 [С.В. Федосов, М.В. Акулова. Плазменная металлизация бетона. - М. - Издательство АСВ, 2003. - стр. 92 (табл. 5.1 и табл. 5.2), стр. 94 (третий абзац)].

Однако, несмотря на неплохое качество продукта, способ имеет следующие недостатки: высокая энергоемкость процесса, низкая производительность за счет использования металла в виде проволоки и низкая прочность сцепления металлизированного покрытия, не превышающая 0,75 Мпа.

Наиболее близким техническим решением является способ металлизации стеновых строительных материалов с защитным керамзитовым слоем, заключающийся в плазменном распылении проволоки из алюминия и меди плазмотроном. Скорость прохождения плазменного факела по лицевой поверхности не регулировалась, напыление производилось в ручном режиме [Крохин В.П. и др. Декоративная обработка поверхности строительных материалов плазменным способом. - В кн.: Химическая технология строительных материалов. М.: 1980, с. 126, второй абзац].

В известном способе плазменное напыление производят на лицевую поверхность стеновых строительных материалов с защитным промежуточным слоем из смеси керамзита и цемента с использованием проволоки из цветных металлов. Высокотемпературное воздействие расплава металла при плазменном распылении приводило к частичной дегидратации цемента в защитном слое и существенному снижению прочности сцепления. При этом проволочное напыление является низкопроизводительным и требует повышенных энергозатрат работы плазмотрона.

Недостатком данного способа является длительность технологического процесса за счет подготовки защитного керамзитового слоя строго заданного зернового состава 1,2-2,5 мм и толщиной 4-5 мм; высокая энергоемкость процесса, относительно невысокая прочность сцепления покрытия и низкие эстетико-потребительские свойства.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение качества конечного продукта, морозостойкости и прочности сцепления покрытия с основой за счет ускорения процесса металлизации, а также снижение энергоемкости производства и, как следствие, - получение высококачественной конкурентоспособной продукции.

Технический результат достигается тем, что способ металлизации автоклавных стеновых материалов включает плазменное напыление цветных металлов и сплавов. Предварительно поверхность автоклавных стеновых материалов покрывают 10-30%-ным водным раствором жидкого стекла и глиноземистым цементом в их массовом соотношении (3-19):1, а порошковое напыление цветных металлов производят при мощности работы плазмотрона равной 6-12 кВт.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ металлизации автоклавных стеновых материалов отличается тем, что предварительно поверхность автоклавных стеновых материалов покрывается 10-30% водным раствором жидкого стекла и глиноземистого цемента в их массовом соотношении (3-19):1, а порошковое напыление цветных металлов производят при мощности работы плазмотрона равной 6-12 кВт. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения «новизна».

«Изобретательский уровень» предлагаемого способа подтверждается тем, что сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и другими техническими решениями в данной области техники не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа.

Предварительное нанесение водного раствора жидкого стекла с глиноземистым цементом с последующим порошковым напылением цветных металлов, при помощи работы плазмотрона мощностью 6-12 кВт, позволяет не только получить высококачественный конечный продукт с гораздо более высокой прочностью сцепления покрытия с основой, но и сократить время глазурования, а также снизить энергозатраты.

Составы и условия металлизации способом плазменного напыления представлены в табл.1.

Как видно из табл.1, оптимальные соотношения компонентов, при которых достигаются самые высокие показатели по прочности сцепления металлического покрытия подложкой и морозостойкости, составляют (мас.%):

15-25% водный раствор жидкого стекла - 85%,

глиноземистый цемент -15%.

Для этого соотношения установлены оптимальные условия металлизации способом плазменного напыления (табл. 2).

Как видно из табл. 2, оптимальными технологическими параметрами металлизации автоклавных стеновых материалов является мощность работы плазмотрона, которая составляет 9 кВт.

Пример. Плазменная металлизация автоклавных стеновых материалов

Для металлизации использовали силикатный кирпич размером 250×120×65 мм.

Перед плазменным напылением готовили водный 20% раствор жидкого стекла с глиноземистым цементом в соотношении (3-19):1. Для этого компоненты помещали в емкость объемом 10 литров и усредняли пропеллерной мешалкой в течение 10 минут. Затем дисковым распылителем в распылительной камере наносили раствор на лицевую поверхность силикатного кирпича. После сушки на воздухе при нормальных условиях силикатный кирпич помещали на пластинчатый конвейер. Над пластинчатым конвейером стационарно устанавливали плазменную горелку ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8М.

Параметры работы плазмотрона были следующие: мощность 9 кВт, расход плазмообразующего газа - 2,5 м3/ч, расход воды на охлаждение - 0,6 м/с. Скорость движения пластинчатого конвейера составляла 0,2 м/с.

Для металлизации использовали порошок алюминия АДС-4, который подавался в плазменную горелку ГН-5р порошковым питателем.

После плазменного напыления алюминия осуществляли контроль качества.

Пример осуществления контроля качества

Контроль качества изделий производили в соответствии с ГОСТ 7025-91 «Кирпич и камни керамические и силикатные».

Морозостойкость определяли по ГОСТ 7025-91 в морозильной камере с принудительной вентиляцией и автоматическим регулированием температуры от -15°C до -20°C при объемном замораживании. Для испытаний брали 5 образцов. Продолжительность замораживания 4 часа.

Контроль морозостойкости осуществляли по степени повреждений и потере массы (п.7.4.1 и 7.4.2 ГОСТ 7025-91). Среднюю морозостойкость изделий, полученных при оптимальном режиме, определяли как среднее арифметическое:

F=(148+150+154+150+148)/5=150

Для определения прочности сцепления металлического покрытия с основой к лицевой поверхности силикатного кирпича приклеивали эпоксидной смолой металлический стержень длиной 150 мм и площадью 1 см2.

После полимеризации эпоксидной смолы в течение 24 часов приступали к определению прочности сцепления металлического покрытия с основой на разрывной машине R-0,5. Изделие и стержень закрепляли в специальных зажимах разрывной машины. После равномерного нагружения происходил отрыв металлического слоя. Для испытаний брали 5 образцов. Прочность сцепления металлического слоя с основой определяли как среднее арифметическое:

σср=(4,3+4,1+4,2+4,3+4,1)/5=4,2 МПа

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в табл. 3.

В предлагаемом способе предварительное нанесение на лицевую поверхность автоклавных стеновых материалов смеси водного раствора жидкого стекла с глиноземистым цементом устраняет последствия термоудара, вызывающего разупрочнение поверхностного слоя и образование микротрещин, и снижает скорость металлизации в два раза.

Способ металлизации автоклавных стеновых материалов, включающий плазменное напыление цветных металлов и сплавов, отличающийся тем, что предварительно поверхность автоклавных стеновых материалов покрывают 10-30%-ным водным раствором жидкого стекла и глиноземистым цементом в их массовом соотношении (3-19):1, а порошковое напыление цветных металлов производят при мощности работы плазмотрона равной 6-12 кВт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения металлизированных изделий из бетона и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат - повышение качества конечного продукта за счет прочности сцепления металлического слоя с основой, ускорение процесса металлизации с одновременным снижением энергоемкости производства и, как следствие, получение высококачественной конкурентоспособной продукции.
Изобретение относится к области производства строительных железобетонных панелей. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для получения отделки на керамических плитках. .

Изобретение относится к устройству для распределения порошков на подложке в соответствии с заданным рисунком. .

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления декоративных изделий. .

Изобретение относится к области изготовления бетонных изделий и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Технический результат - повышение качества конечного продукта за счет снижения временного и постоянного напряжения в покрытии и повышения прочности сцепления покрытия с основой с одновременным снижением энергозатрат. Способ глазурования изделий из бетона включает укладку и уплотнение смеси, выдержку и тепловлажностную обработку изделий, плазменное оплавление их лицевой поверхности, причем на лицевую поверхность напыляют цветной стеклопорошок при одновременном плазменном оплавлении лицевой поверхности при мощности работы плазмотрона 7 кВт, расходе плазмообразующего газа 1,4 м3/ч и расходе стеклопорошка 1,75-2,25 г/с. 3 табл., 2 пр.
Наверх