РП2 – Синтез на керамични образци тип „жълти“ павета

Начало и край на работния пакет: от Месец 07 до Месец 27

Основната работа по този етап ще е свързана с лабораторен синтез на керамични изделия тип „жълти“ павета. В началото на етапа, в резултат на работата по РП1,  ще се изследват възможностите за комбиниране на различни мергели и богати на MgO добавки. Ще се проведат тестове с високо-температурна микроскопия и оптична дилатометрия за да се определят няколко начални състава, характеризиращи се разширен интервал на синтероване и понижена работна температура, което гарантира отсъствие или минимална редукция на Fe3+. Водещо правило при тези начални синтези ще бъде да не се работи със състави със значими отклонения от химичния състав на историческите „жълти“  павета.

След това се планира детайлна работа с избраните състави, която включва определяне на оптимални температури и времена на термообработка на всеки един от тях, DTA анализи, точно определяне на фазов състав и структура на образците с XRD и SEM-EDS анализи, определяне на водопоглъщаемост  и обща порьозност.

След това ще започне работа и по измерване на пластичността и възможностите за „опостняване“ след калцинирането на част от мергелите с или без добавка на магнезиалната суровина.

Пластичността е характерното поведение на керамичния материал да се деформира трайно след прилагане на външна сила. Тя се определа като способността пробата да се деформира, без да се счупи. Налични са различни методи за измерването му и те се класифицират в две групи: директни и косвени методи. В настоящие проект се предижда срещу заплащане да се  използването основно директния метод на Moore, който се използва в катедра „Силикати“ в ХТМУ- София. При него се приготвят пробни образци с цилиндрична форма с различна влажност и деформирането им се определя след еднократен удар с постоянно налягане.  Степента на деформация, която е индикатор за пластичността,  е  отношението между между първоначалната височина на образеца и тази след удара. За получаване на допълнителна информация се предижда екипът паралелнда да усвои  работа и по алтерннативните косвени методи на Atterberg и Pfefferkorn. Посредсвом пикнометрия ще се изследва и промяната на началната порьозност с уволняване на пресовото налягане.

Особено внимание, основно в случай на евентуална работа с азбестов отпадък, който деструктира по време на калцинирането, ще се обърне на промяната на фазовия състав. Това е необходимо и за да се гарантира, че при тази предварителна термообработка не се образува свободен CaO.

С оптималните „опостнени“ шихтни състави ще се извършат идентични изследвания като на съответни базови състави без „опостняване“. Ключови за проекта ще са сравняванията на огневото свиване при изпичане и свързаното с това намаляването на времето на термообработка. С компютърна томография ще се изследва и евентуалната промяна на структурата на двата вида образци. Предвидено е тези изследвания да се извършат срещу заплащане в  лабораторията „Smart Lab“ –ИИКТ – БАН с които част от екипа имат дългогодишно успешно сътрудничество.

Ще се организира работна среща, за да се дискутират получените резултати. Материалите ще бъдат представени на сайта на проект. В следствие ще се подготвят и статии които ще са насочени към специализирани международни списания. Тези материали вероятно ще се докладват на международни конференции.

Ръководител на РП2 е проф. Караманов.