Определение кислотостойкости керамических изделий

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7

Определение кислотостойкости керамического материала проводится в соответствии с ГОСТ_473.1-81 с использованием установки представленной на рис. 1.

Из подготовленной пробы зерен берут 2 навески в 1 г, взвешенные с погрешностью не более 0, 0002 г. Одну из проб (красного или силикатного кирпича) помешают в коническую колбу (5) вместимостью 500 см³ и приливают 25 cm³ 30% серной кислоты.

Проба силикатного кирпича при кипячении в кислоте образует осадок, который плохо фильтруется, поэтому для сокращения времени проведения эксперимента необходимо исследовать первой именно пробу силикатного кирпича.

Колбу(5) помешают над электроплиткой (6), соединяют с обратным холодильником(1). Открывают кран с холодной водой, в обратный холодильник(1) подается охлаждающая вода. Пробу в кислоте кипятят в течение 1 ч. За начало кипения принимают появление пузырьков на поверхности кислоты и движение в ней частиц пробы.

После 1 часа кипячения убирают из под колбы плитку, ждут пока пары кислоты сконденсируются обратно в колбу(5) (около 3-5минут) и отсоединяют холодильник, колбу снимают и охлаждают в течение 30 мин. После снятия колбы ставят вторую пробу на кипячение, параметры процесса точно такие же. Вторую пробу готовят аналогично в другой колбе.

Кислоту осторожно сливают в специальную бутыль, а содержимое колбы переносят в стакан на 250 мл, а из стакана на фильтр, дважды промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на кислоту по индикатору метиловому оранжевому.

Зерна с фильтром подсушивают в сушильном шкафу 15 мин и помещают в фарфоровый тигель с постоянной массой, прокаливают при 500-600 ⁰С 10 минут, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0, 0002 г. Постоянный вес тиглей указан в таблице 1.

Таблица 1. Постоянный вес тиглей.

№ тигля	Постоянный вес
	49, 9982
	74, 1631
	65, 6141

Исследования второй пробы аналогично первой.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Кислотостойкость (Х) в процентах вычисляют по формуле:

где — масса зерен керамического материала с тиглем, г; — постоянный вес тигля, г.; — масса сгоревшего фильтра, г; – масса пробы до испытания.

Определение щелочестойкости керамических изделий

Определение щелочестойкости керамического материала проводится в соответствии с ГОСТ_473.2-81 с использованием установки представленной на рис. 1.

Из подготовленной пробы зерен берут 2 навески в 1 г, взвешенные с погрешностью не более 0, 0002 г. Одну из проб (красного или силикатного кирпича) помешают в коническую колбу (5) вместимостью 500 cm³ и приливают 100 см³ 10 %-ного раствора гидроокиси натрия.

Колбу(5) помешают над электроплиткой (6), соединяют с обратным холодильником(1). Открывают кран с холодной водой, в обратный холодильник(1) подается охлаждающая вода. Пробу в кислоте кипятят в течение 1 ч. За начало кипения принимают появление пузырьков на поверхности щелочи и движение в ней частиц пробы.

После 1 часа кипячения убирают из под колбы плитку, ждут пока пары кислоты сконденсируются обратно в колбу(5) (около 3-5минут) и отсоединяют холодильник, колбу снимают и охлаждают в течение 10 мин. После снятия колбы ставят вторую пробу на кипячение, параметры процесса точно такие же. Вторую пробу готовят аналогично в другой колбе.

Осторожно сливают раствор гидроокиси натрия в стеклянный стакан. В колбу с содержимым приливают 50—60 см³ нагретой до 60⁰ С дистиллированной воды, 30 см³ раствора 20, 4% соляной кислоты (или сливами серной кислоты) и все содержимое переносят на фильтр.

Зерна на фильтре промывают нагретой до 60⁰ С дистиллированной водой до отрицательной реакции на кислоту по индикатору метиловому оранжевому.

Зерна с фильтром аккуратно переносят в бюкс, который ставят на 15 минут в сушильный шкаф. После сушки, помешают в фарфоровый тигель, прокаливают при 500-600 ⁰С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0, 0002 г.

Обработка результатов производиться по формуле (1).

ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ

Шкаф сушильный

Печь муфельная

Весы аналитические

Холодильник обратный

Колба круглодонная 2 штуки объёмом 250 мл и 1-500 мл

Воронка, бюкс, тигли

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 -77, х.ч., 10% раствор.

Кислота серная по ГОСТ 4204 – 77 х.ч. 30% раствор.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 -77, х.ч., 20, 4% раствор.

Индикатор метиловый оранжевый по ТУ 6-09-5171-84, 0, 1% раствор

Вода дистиллированная

Фильтры обеззоленные «белая лента»

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

1. Приступая к работе, необходимо:

· уяснить методику работы, правила её безопасного выполнения;

· ознакомиться с лабораторной установкой исследования свойств керамики;

· проверить соответствие взятых веществ перечню реактивов, указанному в ходе работы и заданию.

2. Соблюдать правила работы со стеклянной лабораторной посудой.

3. Соблюдать правила работы с химикатами и реактивами.

ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Отчет к лабораторной работе оформляется каждым студентом или на группу студентов, выполняющих работу.

Отчет должен содержать:

· название лабораторной работы;

· дату выполнения работы;

· фамилию, инициалы и номер группы студента(ов);

· цель работы;

· конкретное задание на лабораторную работу, которое выдается преподавателем;

· краткие теоретические предпосылки изучаемого процесса, которые включают в себя основные понятия и определения, закономерности процесса или технологии;

· схему установки;

· все экспериментальные и расчетные данные;

· выводы по работе.

Отчет заканчивают обсуждением полученных результатов и выводами. При этом проводится анализ закономерностей, выявленных при выполнении работы, сравнение полученных данных с литературными сведениями, даются объяснения наблюдаемым расхождениям.

ЛИТЕРАТУРА

1. Техническая керамика [Электронный ресурс]: Режим доступа: http: //window.edu.ru/resource/551/75551, свободный.

2. ГОСТ_473.2-81Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения щелочестойкости.

3. ГОСТ_473.1-81 Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения кислотостойкости.

4. Сырьевые материалы для производства химически стойкой керамики [Электронный ресурс]: Режим доступа: http: //gendocs.ru/v12513/? cc=3, свободный.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

(для студентов заочной формы обучения)

По дисциплине: Химическое сопротивление материалов

Для специальности: 250300 Технология электрохимических производств

Факультет: Химический

Кафедра: Технология электрохимических производств

Зимняя сессия (5-й курс, 9-й семестр):

Лекции - 10 часов.

Летняя сессия (5-й курс, 10-й семестр):

- лабораторные занятия - 10 часов;

- контрольная работа;

- зачет.

Самостоятельная работа 38 часов.

Общее количество часов по учебному плану - 58 часов.

2.3. Тематический план

Содержание раздела	Количество часов лекций	Количество часов лабораторных работ	Количество часов самостоятельной работы

1. Введение. Коррозионное поведение сталей и чугунов в различных естественных и промышленных средах
2. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов в естественных и промышленных средах	1, 5
3. Химическое сопротивление меди и ее сплавов в естественных и промышленных средах
4. Коррозия бетона и железобетона в условиях атмосферной подводной и грунтовой коррозии

5. Методы защиты строительных конструкций от коррозии	1, 5
6. Коррозия и старение пластмасс, увеличение их химического сопротивления и продление срока службы
7. Коррозия и старение эластомеров, увеличение их химического сопротивления и продление срока службы
8. Виды разрушения деревянных конструкций, сохранность в условиях эксплуатации
Итого

2.4. Примерное содержание лекционных занятий (5-й курс, зимняя сессия)

Номер раздела тематического плана	Наименование разделов и их содержание	Количество часов

	Введение. Основные конструкционные сплавы железа. Химическое сопротивление железа и его сплавов в растворах кислот, щелочей и в нейтральных средах. Химическая стойкость железа и его сплавов в условиях атмосферной, подводной и подземной коррозии. Виды нержавеющих сталей их стойкость в естественных и промышленных средах. Чугуны. Химическое сопротивление чугунов при атмосферной, подводной и подземной коррозии
	Основные конструкционные сплавы алюминия. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов в кислых, нейтральных и щелочных средах. Химическая стойкость алюминия и его сплавов в условиях атмосферной, подводной и подземной коррозии	1, 5
	Основные конструкционные сплавы меди. Химическое сопротивление меди и ее сплавов в кислых, нейтральных и щелочных средах. Химическая стойкость меди и ее сплавов в условиях атмосферной, подводной и подземной коррозии
	Три вида коррозии бетона и железобетона в условиях промышленных атмосфер (по Алексееву). Разновидности коррозии бетона и железобетона в жидких средах (по Москвину). Особенности разрушения бетона и железобетона при подземной коррозии. Электрокоррозия железобетона

	Методы защиты бетона и железобетона: изменение свойств бетона, защитные покрытия (битумные, лакокрасочные, рулонная-оклеечная изоляция), использование ингибиторов	1, 5
	Пластмассы как конструкционный материал. Основные виды пластических масс и их свойства. Виды разрушения пластических масс: термическая деструкция, световое старение, химическая стойкость в кислотах и щелочах, коррозия под напряжением, биологическая коррозия. Способы повышения химического сопротивления пластических масс и продления срока их службы
	Эластомеры как конструкционный материал. Основные виды каучуков и их свойства. Резины. Виды разрушения эластомеров: термическая деструкция, световое старение, химическая стойкость в кислотах и щелочах, коррозия под напряжением, биологическая коррозия. Способы повышения химического сопротивления эластомеров и продления срока их службы
	Дерево, основные свойства и применение. Виды разрушения дерева: термическая деструкция, гниение, разрушение под действием насекомых. Защита деревянных конструкций в условиях эксплуатации
	Итого

Перечень лабораторных работ

Наименование работы	Количество часов	Методическая литература
Химическое сопротивление железа и его сплавов		[1]
Химическое сопротивление алюминия и его сплавов		[1]
Коррозия бетона и железобетона в жидких средах		[1]
Итого

2.6. Контрольное задание

Контрольное задание предложено в 10 вариантах. Каждый из них включает в себя четыре теоретических вопроса и одну задачу, охватывающие все разделы курса. Студент выполняет вариант задания, номер которого соответствует последней цифре его шифра. Контрольная работа должна заканчиваться перечнем использованной литературы.

Вариант 1

1. Поведение железа и его сплавов в кислых средах.

2. Химическое сопротивление бетона и железобетона в жидких средах.

3. Световое старение пластмасс, методы защиты от него.

4. Гниение древесины и методы защиты древесины от гниения.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 12Х13, 10ХСНД, 15Х17АГ14, 30ХГСА, 09Х15Н8Ю, Р18, 12Х18Н9, А15, 03Х18Н12, 12Х6С2Ю, 10Х17Н13М2Т, Ст3, 7ХГ2ВМ.

Вариант 2

1. Поведение железа и его сплавов в нейтральных средах.

2. Химическое сопротивление бетона и железобетона в условиях промышленных атмосфер.

3. Световое и озонное старение резин и методы защиты от него.

4. Назначение и виды инсектицидов.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 20Х13, 10Г2С1Д, 12Х17, 34ХН1М2ФА, 07Х16Н6, Р6М2, 07Х21Г7АН5, 15Л, 08Х18Н10Т, 15Х11МФ, 10Х17Н13М3Т, 08кп, 5ХНМ.

Вариант 3

1. Поведение железа и его сплавов в щелочных средах.

2. Химическое сопротивление бетона и железобетона в условиях подземной коррозии.

3. Тепловое старение пластмасс и методы защиты от него.

4. Стойкость резин в химически активных средах.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 08Х13, 12ХН3А, 10Х14АГ15, 20Х2Н4А, 08Х17Н5М3, Р18, 17Х18Н9, А20, 04Х18Н10, ШХ15, 08Х17Н15М3Т, сталь 45, 4Х5МФ1С.

Вариант 4

1. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов в кислых средах.

2. Защита бетона и железобетона с помощью покрытий.

3. Тепловое старение резин и методы защиты от него.

4. Применение антипиренов и антисептиков для защиты древесины.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 30Х13, 15Х, 10Х14Г14Н3, 30ХНМФ, 09Х16Н4Б, Р6М5, 08Х18Н12Б, АС15, 03Х18Н11, Х12М, Н70МФ, Ст6Г, 9ХС.

Вариант 5

1. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов в нейтральных и щелочных средах.

2. Виды нержавеющих сталей, их классификация по областям использования.

3. Устойчивость основных термопластов в химически активных средах.

4. Механизм и виды гниения древесины. Методы защиты от гниения.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: У12, 20Х9Ю, 10Х14Г14Н4Т, 10ХНДП, 09Х17Н7Ю, Р12М, 17Х18Н9, Ст4пс, 04Х18Н12Т, Х12М, 03ХН28МДТ, Сталь 30, 6Х6В3МФС.

Вариант 6

1. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов в естественных средах.

2. Химическое сопротивление меди и ее сплавов в кислых средах.

3. Повышение защитных свойств бетона как метод защиты строительных конструкций от коррозии.

4. Химическое сопротивление цинка и его сплавов в естественных средах.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 7ХГ2ВМ, 40Х, 0Х17Т, 15Г2СФ(Д), 07Х16Н6, Р9М4К8, 12Х18Н10Т, У7, 03Х18Н12, А20Е, ХН65МВ, Ст3сп, 30Х13.

Вариант 7

1. Особенности коррозионного поведения латуней.

2. Химическое сопротивление чугунов в естественных и промышленных средах.

3. Коррозионное поведение низколегированных сталей в естественных средах.

4. Коррозионное растрескивание термопластов, утомление эластомеров.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 15Х17АГ14, 17ГС, 09Х17Н7Ю1, 15ХГН2ТА, 08Х18Г8Н2Т, Р6М5, 12Х18Н12Т, У8А, 08Х17Н13М2Т, 3Х2В8Ф, сталь 10, 110Л, ШХ4.

Вариант 8

1. Коррозионное поведение меди и ее сплавов в естественных средах.

2. Химическая стойкость титана и его сплавов.

3. Сравнительная стойкость чугунов и сталей в естественных средах.

4. Атмосферное старение термопластов и эластомеров.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 10Х14АГ15, 40ХН, 12Х21Н5Т, 10Г2С1(Д), 60Х5Г10Л, 12Х2МФС, 17Х18Н9, У13, 03Х21Н21М4ГБ, ХВСГ, сталь 40, А25, Р9К5.

Вариант 9

1. Особенности коррозионного поведения чугунов, легирование чугуна.

2. Виды локальной коррозии алюминиевых сплавов.

3. Химическое сопротивление и защита железобетона в жидких средах.

4. Основные термопласты и особенности их коррозии и старения.

5. Классифицировать следующие стали, охарактеризовать их коррозионные свойства: 12Х13Н4Г9, 19ХГН, 09Х17Н7Ю1, 07Х21Г7АН5, 15Х28, Р2АМ95, 12Х18Н12Т, У8А, 08Х21Н6М2Т, 4Х3ВМФ, Ст2сп, 36ХН3МФА, 10Г2С1Д.

Вариант 10

1. Особенности коррозионного поведения бронз.

2. Тепловое разрушение древесины и поражение ее насекомыми; методы защиты.

3. Химическая стойкость каучуков и резин.

4. Лакокрасочные, битумные и полимерные покрытия на бетоне и железобетоне, особенности их нанесения.

5. Классифицировать следующие стали и сплавы, охарактеризовать их коррозионные свойства: Н70МФ, 30ХГС, 09Х15Н8Ю, 40Х13, 40Х, 11Р3АМ3Ф2, 08Х22Н6Т, У13, 08Х21Н6М2Т, 9ХС, Ст5кп, 36ХН3МФА, 38Х2МЮА.

Вопросы к зачету по курсу

«Химическое сопротивление материалов

1. Основные конструкционные сплавы железа. Коррозионное поведение железа, углеродистых и низколегированных сталей в растворах кислот.

2. Химическое сопротивление низколегированных сталей в естественных средах.

3. Химическое сопротивление железа и его сплавов в щелочных растворах.

4. Виды нержавеющих сталей, классификация по структуре и областям использования. Химическое сопротивление нержавеющих сталей в естественных средах.

5. Чугун, виды чугунов. Коррозионное поведение чугунов в естественных и промышленных средах.

6. Алюминий и его сплавы, коррозионная стойкость алюминия и его сплавов в кислых и щелочных средах.

7. Алюминий и его сплавы, химическое сопротивление алюминия и его сплавов в нейтральных средах.

8. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов в естественных средах.

9. Медь и её сплавы. Устойчивость меди и её сплавов в кислых растворах.

10. Химическое сопротивление меди и её сплавов в естественных средах.

11. Особенности коррозионного поведения латуней и бронз.

12. Химическая стойкость титана и его сплавов.

13. Коррозионное поведение цинка в естественных средах.

14. Бетон и железобетон как конструкционные материалы. Коррозия бетона и железобетона в жидких средах.

15. Коррозия бетона и железобетона в условиях промышленных атмосфер.

16. Грунтовая коррозия бетона и железобетона, защита от неё.

17. Защита строительных конструкций от коррозии, повышение защитных свойств бетонов, защитные покрытия, обработка коррозионной среды.

18. Пластические массы как конструкционный материал и как материал для противокоррозионной защиты. Основные виды термопластов.

19. Виды коррозии и старения пластических масс.

20. Термическая деструкция основных термопластов.

21. Деструкция под действием света основных термопластов.

22. Устойчивость основных термопластов к химическим средствам и к биологической коррозии.

23. Эластомеры как конструкционный материал и как материал для противокоррозионной защиты. Коррозия и старение эластомеров в различных естественных и промышленных средах, увеличение их химического сопротивления и продление срока службы.

24. Разрушение древесины: тепловая деструкция, гниение, повреждение насекомыми. Механизм и виды гниения. Защита древесины от разрушения.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П1

Десятибалльная шкала коррозионной стойкости металлов

(ГОСТ 13819–68)

Группа стойкости	Скорость коррозии металла, мм/год	Балл

Совершенно стойкие Весьма стойкие Стойкие Пониженностойкие Малостойкие Нестойкие	Менее 0, 001 Свыше 0, 001 до 0, 005 Свыше 0, 005 до 0, 010 Свыше 0, 010 до 0, 050 Свыше 0, 050 до 0, 100 Свыше 0, 100 до 0, 500 Свыше 0, 500 до 1, 000 Свыше 1, 000 до 5, 000 Свыше 5, 000 до 10, 000 Свыше 10

Таблица П2

Стандартные потенциалы некоторых анодных реакций, В

Металл	Уравнение анодной реакции	Потенциал, В

Железо	Fe + CO^2–₃– 2е = FeCO₃ Fe – 2е = Fe²⁺ 3Fe + 4H₂O – 2е = Fe₃O₄ + 8H⁺ 2Fe + 3H₂O – 6е = Fe₂O₃ + 6H⁺ Fe + 2H₂O – 2е = Fe(OH)₂ + 2H⁺ Fe + 3H₂O – 2е = Fe(OH)₃ + 3H⁺ Fe + 2OН^– – 2е = Fe(OH)₂	– 0, 756 – 0, 440 –0, 085 –0, 051 –0, 047 + 0, 059 – 0, 877
Алюминий	Al – 3е = Al³⁺ Al + 3H₂O - 3e = Al(OH)₃ + 3H⁺ Al + 3OН^– – 3е= Al(OH)₃ Al + 2H₂O –3e = AlО^–₂ + 4H⁺ Al + 4OН^– – 3е= Н₂AlO₃^–+Н₂О	–1, 663 – 1, 471 – 2, 3 –1, 262 –2, 33

Цинк	Zn+ CO^2–₃– 2е = ZnCO₃ Zn+ 4NH₃– 2е = [Zn( NH₃)₄]^2– Zn – 2е = Zn²⁺ Zn+ 2H₂O – 2е = Zn(OH)₂ + 2H⁺ Zn+ 2H₂O – 2е = HZnO₂^– + 3H⁺ Zn+ 2H₂O – 2е = ZnO₂^2– + 2H⁺	– 1, 06 – 1, 04 – 0, 763 – 0, 439 + 0, 05 + 0, 441
Свинец	Pb + CO₃^–– 2e = PbCO₃ Pb + SO₄^–2– 2e = PbSO₄ Pb + Cl^–– 2e = PbCl₂ Pb – 2e = Pb^2- Pb + 2H₂O– 2e = Pb(OH)₂ Pb + 2H₂O– 2e = HPbO₂^-+ 3H⁺	–0, 506 –0, 356 –0, 268 –0, 126 + 0, 277 + 0, 702
Никель	Ni – 2e = Ni²⁺ Ni + CO₃^- – 2e = NiCO₃ Ni + 2H₂O – 2e = Ni(OH)₂ + 2H⁺ Ni + H₂O – 2e = NiO + 2H⁺ Ni + 2H₂O – 2e = HNiO₂^- + 3H⁺ Ni + 6NH₃ – 2e = [Ni(NH₃)₆]²⁺	–0, 250 –0, 450 + 0, 110 + 0, 160 + 0, 648 – 0, 490
Медь	Cu +Cl^-- e = CuCl Cu - 2e = Cu²⁺ Cu - e = Cu⁺ 2Cu +H₂O- e = Cu₂O + 2H⁺ Cu +H₂O- 2e = CuO + 2H⁺ Cu +2H₂O- 2e = Cu(OH)₂ + 2H⁺ Cu +2H₂O- 2e =HCuO₂^- + 3H⁺ Cu +2H₂O- 2e =CuO₂^2-+ 4H⁺	+ 0, 137 + 0, 337 + 0, 520 + 0, 471 + 0, 570 + 0, 609 + 1, 127 + 1, 515

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Рабочая программа курса «Химическое сопротивление материалов для

студентов дневной формы обучения 2

2. Химическое сопротивление сталей 9

3. Химическое сопротивление алюминия и его сплавов 24

4. Коррозия бетона и железобетона 42

5. Рабочая программа курса «Химическое сопротивление материалов для

студентов заочной формы обучения 56

6. Контрольное задание 59

Приложение 64

Десятибалльная шкала коррозионной стойкости металлов 64

Стандартные потенциалы некоторых реакций 64

В.А. Лихачев

Т.В. Горева

Практикум по курсу

«Химическое сопротивление материалов»

Учебное пособие

Учебное издание

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 67

Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 480; Нарушение авторского права страницы