Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения

Рассматриваются возможности прогнозирования областей применения природных минеральных наполнителей Казахстана в производстве композиционных материалов на основе изучения их свойств. Ключевые слова: природные минеральные наполнители, композиционные материалы. Looking for the opportunities of forecast...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2005
Автори:	Бейсеев, О.Б., Бейсеев, А.О., Шакирова, Г.С.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2005
Теми:	Світ інновацій Ноу-хау і трансфер технологій
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2639
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения / О.Б. Бейсеев, А.О. Бейсеев, Г.С. Шакирова // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 1. — С. 112-115. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859654397405954048
author	Бейсеев, О.Б. Бейсеев, А.О. Шакирова, Г.С.
author_facet	Бейсеев, О.Б. Бейсеев, А.О. Шакирова, Г.С.
citation_txt	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения / О.Б. Бейсеев, А.О. Бейсеев, Г.С. Шакирова // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 1. — С. 112-115. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
collection	DSpace DC
description	Рассматриваются возможности прогнозирования областей применения природных минеральных наполнителей Казахстана в производстве композиционных материалов на основе изучения их свойств. Ключевые слова: природные минеральные наполнители, композиционные материалы. Looking for the opportunities of forecasting of scopes natural mineral fillers of Kazakhstan in production of composite materials on the basis of studying their properties.
first_indexed	2025-12-07T13:37:32Z
format	Article
fulltext	112 Світ інновацій © НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. 2005 В настоящее время количество перспектив� ных природных минеральных наполнителей насчитывается более 100 (8). Многие из них встречаются в недрах Казахстана, где они об� разуют разномасштабные, но в основном крупные промышленные месторождения, ос� воение которых задерживается из�за слабого изучения их технологических свойств, нере� шенности вопроса о комплексном использо� вании всех полезных компонентов руд, мало� численности постоянных потребителей сы� рья, отсутствия необходимых ассигнований. ФИЗИКО�ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ КАЗАХСТАНА КАК ОСНОВА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИХ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОГО И МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ О.Б. Бейсеев, Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан А.О. Бейсеев, Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан Г.С. Шакирова, Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан Надійшла до редакції 11.12.03 Резюме: Рассматриваются возможности прогнозирования областей применения природных мине� ральных наполнителей Казахстана в производстве композиционных материалов на основе изучения их свойств. Abstract: Looking for the opportunities of forecasting of scopes natural mineral fillers of Kazakhstan in production of composite materials on the basis of studying their properties. Ключевые слова: природные минеральные наполнители, композиционные материалы. Наука та інновації.2005.Т 1.№ 1.С. 112�115. 113НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 1, 2005 Ноу�хау і трансфер технологій Природные минеральные наполнители Казахстана представлены преимущественно нетрадиционными, традиционно�некондици� онными и новыми видами игольчато�волок� нистой, игольчато�шестоватой, изометрично� пластинчатой и тонкодисперсной морфоло� гиями, обладающими уникальными полез� ными свойствами, позволяющими отнести их к универсальным материалам будущего (1, 3, 5). Эти свойства позволяют прогнозировать возможность их использования в производ� стве импортозамещающих композиционных материалов, которые могут найти примене� ние во многих отраслях народного хозяйства (1, 3, 9, 10). 1. Изученные природные минеральные наполнители с игольчато�волокнистой мор� фологией частиц: амфиболовые асбесты и микроасбесты (1, 3, 4), щелочные пироксено� вые породы жадеититы (6), хризотил�нема� литовые асбесты (2, 4) обладают высокой тепло� и огнестойкостью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред, достаточной механической прочностью, многие из них, кроме того, обладают фазовой однороднос� тью. Присутствующие в них минеральные включения, обычно легкого уделяемые, не оказывают заметного влияния на качество сырья. 2. Изучение механизма фазового прев� ращения минералов при нагревании показы� вает, что наполнители амфиболового состава претерпевают четыре ступени изменения: при 110–250°С – потеря гидроскопической воды, при 400–500°C – окисление железа ча� стичное, при 600°С – окисление железа пол� ное, при 1000–1200°С – удаление кристалли� зационной воды, разрушение кристалличес� кой решетки и превращение минералов в без� водную фазу пироксенового состава. Механическая прочность наполнителей и их устойчивость по отношению к действию агрессивных сред сохраняются при их нагре� вании до 700�900°С. 3. При изучении кривых ИКС наполни� телей амфиболового состава, нагретые от 20 до 1100°С изменение структуры минералов также фиксируется в пределах 800�900°С. Характерные полосы поглощения в области колебания Ме–О сохраняются до температу� ры 400–500°С, затем сглаживаются и при температуре выше 700°С исчезают, что объ� ясняется окислением двухвалентного железа и ионов гидрокисла, которое протекает, по видимому, по реакции, предложенной С. Эд� дисоном и др. для крокидолита (3): 4Fe + 4(OH) + O2 → 4Fe + 4O + H2O 4Fe + O2 → 4Fe + 2O В области проявления валентных (3600– –3700 см–1) и деформационных (100– –1700 см–1) колебаний групп ОН с повыше� нием температуры наблюдается постепенное уменьшение интенсивности полос поглоще� ния, которые исчезают частично при темпе� ратурах выше 650–700°С, что связано с уда� лением абсорбционной воды, которое сопро� вождается окислением двухвалентного желе� за, частично при температурах 900–950°С, что связано с удалением конституционной воды. Полосы поглощения, вызванные валент� ными (910–1120 см–1) и деформационными (650–700 см–1) колебаниями силикатных це� почек при этих температурах полностью сох� раняют свои интенсивности. Это свидетель� ствует о том, что удаление всех типов воды еще не вызывает разрушение кристалличес� кой структуры минералов. При нагревании последних выше 1000°С фиксируются поло� сы поглощения пироксенов, что свидетельст� вует о переходе минералов в другую фазу, ко� торая также является термо� и химстойкой. 4. Несколько иным путем происходит механизм фазового превращения поликом� 114 Світ інновацій НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 1, 2005 понентного немалитсодержащего хризоти� ла, что объясняется особенностями состава кристаллической структуры этих двух срос� шисхся минералов. Известно, что температу� ра разложения минералов зависит от многих факторов, среди которых ведущая роль при� надлежит величине электроотрицательности катионов, связанных с гидрокислом, концен� трации ОН�ионов в минерале и от их поло� жения в структуре последнего, т. е. от типа химической связи в кристаллах. Чем выше электроотрицательность ка� тиона, тем сильнее последний оттягивает ио� ны кислорода и притягивает ионы водорода, вследствие чего связь в соединениях из гид� роксильной переходит в более слабую, водо� родную, благодаря чему структуры минерала ослабляются и термическая диссоциация его натупает при низкой температуре. На термическую устойчивость минерала сильно влияет также концентрация в них ОН�ионов, т. е. содержание различных типов вод. С уменьшением количества связанной воды температура разложения минерала по� вышается. Свидетельством тому могут слу� жить изученные нами минеральные напол� нители амфиболового состава, содержание связанной воды в котрых не превышает 2 %. 5. Механизм физико�химического прев� ра�щения немалита и хризотила в процессе нагревания осуществляется с образованием в их кристаллах областей доноров и акцепто� ров. В немалите области акцепторов это те части, которые превращаются в периклаз, а в хризотиле акцепторы представлены теми ча� стями, которые превращаются в форстерит. Эти области образуются в результате потери изученными минералами ионов гидрокисла. Области доноров при этом, приобретая кати� оны и теряя протоны, полностью разрушают� ся и становится порами (2). 6. Жадеититы (6), представляющие со� бой мономинеральные породы белого и серо� вато�белого цвета, обладают большой твердо� стью 6–7 по шкале Мооса, низкой теплопро� водностью – 0,20 ккал/час.м.град, высокой кислотостойкостью (растворимость в 37 % HCl при 3�х часовой обработке на водяной бане) – 3.00–6.3, исключительно высокой вязкостью, обуславливающую их высокую сопротивляемость на сжатие от 5000 до 11025 кг/куб. мм и на растяжение от 450 до 2020 кг/куб. мм, низкой истираемостью 0.07 %. Белизна некоторых образцов достига� ет 98,7 %. Повышенная термическая, химическая и радиационная устойчивость изученных на� полнителей, особенно амфиболового состава, их волокнистая структура, высокая диспер� ность позволяют рекомендовать их к исполь� зованию в производстве теплозащитных и жаропрочных изделий, а также других ком� позиционных материалов (строительной и технической керамики, полимерных матери� алов, спецбетонов, коробов для хранения ра� диоактивных отходов). Высокое содержание кристаллизационной воды в немалите (30 %), хризотиле (14 %), немалит�хризоти� ловых смесях позволяет прогнозировать воз� можности их использования в качестве на� полнителя огнестойких изделий и негорючих материалов, так как поочередное выделение воды из немалита и хризотила при воздейст� вии огня в случае пожара на поверхности, по� крытой огнезащитной немалит�хризотило� вой смесью, создает гасящие эффекты, а пре� вращение этих минералов в огнестойкие фа� зы: немалита – в периклаз, а хризотила – в форстерит, усиливает эти эффекты и, тем са� мым, предотвращается сгорание материала, защищенного асбонемалитовым огнезащит� ным покрытием. Чрезвычайно высокая вязкость, низкая истираемость, тепло� и электропроводность, низкий коэффициент теплого расширения жадеитита и амфиболов плотной микро� игольчатой и микроволокнистой текстуры позволяют прогнозировать их использование 115НАУКА ТА ІННОВАЦІЇ. № 1, 2005 Ноу�хау і трансфер технологій в качестве наполнителя фрикционных, паро� нитовых, кислостойких и медицинских изде� лий. На оснований выявленных полезных свойств и сделанных на их основе прогнозов изученные пробы природных минеральных наполнителей были испытаны в лаборатор� ных условиях в качестве следующих компо� зиционных материалов специального назна� чения: спецбетонов, фосфорно�шлаковых вя� жущих, жаростойких материалов, керамичес� ких материалов, полимерных материалов, ас� боцементных и асботехнических изделий, фрикционных изделий, изделий медицин� ского, био� и экозащитного назначения, теп� ло� и огнезащитных покрытий. Получены весьма положительные результаты. ЛИТЕРАТУРА 1. Бейсеев О. Б. Опыт использования техноминера� логических параметров руд при геолого�эконо� мичской оценке и определении путей комплексно� го освоения месторождении асбестов Казахстана // Проблемы технологической минералогии для повышения эффектиности использования мине� рального сырья. – М.: Недра. 1987.–С. 84–90. 2. Бейсеев О. Б. Экспериментальное химико�мине� ралогическое изучение хризотил�асбеста Ешки� ольмесского месторождения с целью очистки и об� лагораживания // Экспериментальное исследова� ние минералообразования. – М.: Наука, 1971.–С. 333–342. 3. Бейсеев О. Б. Родуситы Джезказганской впадины (минералогия, генезис, онтогения, свойства и пути комплексного использования руд). – Алма�Ата.: Наука КазССР, 1980.–289 с. 4. Бейсеев О. Б., Ведерников Н. Н., Суханов А. Е. Сырьевые ресурсы асбестов Казахстана и возмож� ные пути комплексного использования их руд // Минералогическое и технологическое изучение асбестов Казахстана. – Алма�Ата: ОНТИ КазИМ� Са, 1977. Том 1.–С. 3–9. 5. Горбачев Б. Ф., Шевелев А. И. Нетрадиционные виды керамического сырья // Отечественная гео� логия.–1992.–№ 10. 6. Коваленко И. В., Свиреденко А. Ф. Закономер� ности размещения жадеититов на Итмурундин� ском месторождении // Вопросы оруденения в ультрамофитах. – М.: Наука, 1981.–С. 125–133. 7. Минералогическое и технологическое изучение асбестов Казахстана. – Алма�Ата: ОНТИ КазИМ� Са. –Т.1 и Т.2.–1977. 8. Природные минеральные наполнители // Труды Института геологии рудных месторождений, пет� рографии, минералогии и геохимии. Вып. 95. – М.: "Наука", 1963.–С. 34–36. 9. Туркебаев Э. А., Садыков Г. Х. Комплексное ис� пользование сырья и отходов промышленности. – Алматы: Казахстан, 1980. 10. Федоровский Н. М. Изучение свойств минералов как базы для их промышленного использования // Минеральное сырье, №2, 1935.–С. 1–3.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-2639
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1815-2066
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T13:37:32Z
publishDate	2005
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Бейсеев, О.Б. Бейсеев, А.О. Шакирова, Г.С. 2008-12-19T15:28:48Z 2008-12-19T15:28:48Z 2005 Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения / О.Б. Бейсеев, А.О. Бейсеев, Г.С. Шакирова // Наука та інновації. — 2005. — Т. 1, № 1. — С. 112-115. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin1.01.112 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2639 Рассматриваются возможности прогнозирования областей применения природных минеральных наполнителей Казахстана в производстве композиционных материалов на основе изучения их свойств. Ключевые слова: природные минеральные наполнители, композиционные материалы. Looking for the opportunities of forecasting of scopes natural mineral fillers of Kazakhstan in production of composite materials on the basis of studying their properties. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Світ інновацій Ноу-хау і трансфер технологій Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения Фізико-хімічні та технологічні властивості природних мінеральних наповнювачів Казахстану як основа для використання їх у виробництві композиційних матеріалів спеціального і медичного призначення Physico-Chemical and Technological Properties of Kazakhstan Natural Mineral Fillers as a Basis for Their Use in the Manufacture of Composite Materials with Special and Medical Purposes Article published earlier
spellingShingle	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения Бейсеев, О.Б. Бейсеев, А.О. Шакирова, Г.С. Світ інновацій Ноу-хау і трансфер технологій
title	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения
title_alt	Фізико-хімічні та технологічні властивості природних мінеральних наповнювачів Казахстану як основа для використання їх у виробництві композиційних матеріалів спеціального і медичного призначення Physico-Chemical and Technological Properties of Kazakhstan Natural Mineral Fillers as a Basis for Their Use in the Manufacture of Composite Materials with Special and Medical Purposes
title_full	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения
title_fullStr	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения
title_full_unstemmed	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения
title_short	Физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей Казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения
title_sort	физико–химические и технологические свойства природных минеральных наполнителей казахстана как основа для использования их в производстве композиционных материалов специального и медицинского назначения
topic	Світ інновацій Ноу-хау і трансфер технологій
topic_facet	Світ інновацій Ноу-хау і трансфер технологій
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2639
work_keys_str_mv	AT beiseevob fizikohimičeskieitehnologičeskiesvoistvaprirodnyhmineralʹnyhnapolniteleikazahstanakakosnovadlâispolʹzovaniâihvproizvodstvekompozicionnyhmaterialovspecialʹnogoimedicinskogonaznačeniâ AT beiseevao fizikohimičeskieitehnologičeskiesvoistvaprirodnyhmineralʹnyhnapolniteleikazahstanakakosnovadlâispolʹzovaniâihvproizvodstvekompozicionnyhmaterialovspecialʹnogoimedicinskogonaznačeniâ AT šakirovags fizikohimičeskieitehnologičeskiesvoistvaprirodnyhmineralʹnyhnapolniteleikazahstanakakosnovadlâispolʹzovaniâihvproizvodstvekompozicionnyhmaterialovspecialʹnogoimedicinskogonaznačeniâ AT beiseevob fízikohímíčnítatehnologíčnívlastivostíprirodnihmíneralʹnihnapovnûvačívkazahstanuâkosnovadlâvikoristannâíhuvirobnictvíkompozicíinihmateríalívspecíalʹnogoímedičnogopriznačennâ AT beiseevao fízikohímíčnítatehnologíčnívlastivostíprirodnihmíneralʹnihnapovnûvačívkazahstanuâkosnovadlâvikoristannâíhuvirobnictvíkompozicíinihmateríalívspecíalʹnogoímedičnogopriznačennâ AT šakirovags fízikohímíčnítatehnologíčnívlastivostíprirodnihmíneralʹnihnapovnûvačívkazahstanuâkosnovadlâvikoristannâíhuvirobnictvíkompozicíinihmateríalívspecíalʹnogoímedičnogopriznačennâ AT beiseevob physicochemicalandtechnologicalpropertiesofkazakhstannaturalmineralfillersasabasisfortheiruseinthemanufactureofcompositematerialswithspecialandmedicalpurposes AT beiseevao physicochemicalandtechnologicalpropertiesofkazakhstannaturalmineralfillersasabasisfortheiruseinthemanufactureofcompositematerialswithspecialandmedicalpurposes AT šakirovags physicochemicalandtechnologicalpropertiesofkazakhstannaturalmineralfillersasabasisfortheiruseinthemanufactureofcompositematerialswithspecialandmedicalpurposes

Репозитарії

Схожі ресурси