Регистрация / Вход
Прислать материал

Проект автоматизации технологического процесса и проведение производственных испытаний печи для выращивания кристаллов фторфлогопитов

ФИО: Горюнов М.Н.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н., доц. Шатохин Константин Станиславович

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Теплофизики и экологии металлургического производства

Академическая группа: MЭТ-13-1

1. В настоящее время, век высоких технологий, многие научные лаборатории работают над совершенствованием процесса синтеза кристаллов. Синтетическая слюда, называемая фторфлогопитом, обладает более высокой химической стойкостью, стойкостью к нагреву, радиационной стойкостью, чем природный флогопит. Это связано с тем, что во фторфлогопите отсутствует кристаллизационная вода: гидроксильные группы ОН в нем замещены на ионы фтора. Синтетическая слюда значительно дороже, чем природная. Она получается в виде сравнительно небольших кристаллов и труднее, чем природная слюда, расщепляется. По этим причинам синтетическая слюда не может рассматриваться как заменитель природной, однако она представляет большой интерес из-за необычных электрических свойств. Фторфлогопит находит применение в качестве изоляционных материалов в электронных лампах, диэлектрика работающих до температуры 600–700°С конденсаторов, для окон волноводов и других изделий, применяемых в радиоэлектронике. Кроме того, на основе синтетической слюды (как и на основе природной слюды) может быть изготовлено много различных интересных для техники материалов.

2. Отмечая все преимущества фторфлогопитов, следует сказать, что их синтез представляет собой сложный технологический процесс, совершенствование и автоматизация которого является целью данной работы.

Опытным путем установлены оптимальные характеристики важнейших объектов, участвующих в технологическом процессе, таких как тигель, футеровка, механизм перемещения тигля с расплавом. Используемая нами шихта имеет перспективный для изготовления качественных кристаллов фторфлогопита состав.

3. Установлено, что при использовании шихты правильного состава, достижении необходимой температуры 1450°С и перемещении расплава со скоростью не более 1 мм/ч может быть получена качественная искусственная слюда – фторфлогопит, которая по всем показателям значительно лучше природного мусковита. Она не поглощает влагу, сохраняет свои свойства даже при температуре 1000°С (мусковит ‑только до 500°С), не боится глубокого вакуума, паров кислот и щелочей, лучше пропускает ультрафиолетовые лучи и т.д. Некоторые образцы фторфлогопита достигают объема 150 см3.

4. По результатам работы рекомендованы шихтовые составы для изготовления фторфлогопита. Предложена конструкция печи, новый механизм перемещения тигля, описан технологический процесс, позволяющий получить качественную продукцию в лабораторных и производственных условиях.