Влияние геоматериалов на триботехнические свойства пар трения
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
шунгита
Шунгит - необычная углеродсодержащая порода. Её необычность - в структуре и свойствах шунгитового углерода и его взаимоотношениях с силикатными компонентами.
Шунгитовый углерод
Шунгитовый углерод - элементарный углерод со специфичной шунгитовой структурой. Основу её представляет многослойная глобула размером около 10 нм. Такая структура очень активная в окислительно-восстановительных реакциях, обладающая сорбционными и каталитическими свойствами.
Нанодифракционна картина шунгитового углерода (зонд 0,3 - 0,7 нм.)
Структура шунгита
Углерод в породе образует матрицу, в которой распределены высокодисперсные силикаты с размером частиц 0,5 - мкм.
Структура шунгитовой породы
Состав шунгита
Зажогинское месторождение представлено шунгитами следующего состава:
Основные минералы, входящие в состав шунгита:
углерод.........................................................30
кварц.............................................................45
сложные силикаты (слюды, хлориды).......20
сульфитытАжтАж................................................3
Химический состав шунгита (масс. %):
SiO2TiO2Ai2O3FeOMgOCaONa2OK2OSCH2O крис.57,00,24,02,51,20,30,21,51,230,01,7
Породы в пределах Зажогинского месторождения достаточно стабильны по составу. Сумма (C+SiO2) находится в пределах 83 - 88%
Распределение углерода в шунгитах Зажогинского месторождения
Распределение диоксида кремния в шунгитах Зажогинского месторождения
Свойства шунгита
Плотность 2,1 -2,4 г/см3.
Пористость до 5%.
Прочность на сжатие 1000-1200 ктс/см3.
Электропроводимость 1500 сим/м.
Частицы шунгита, независимо от их размера, обладают биполярными свойствами. Следствием этого является высокая адгезия и способность шунгита смешиваться без исключения со всеми веществами.
В термических процессах между углеродом и силикатами происходит интенсивная окислительно-восстановительеая реакция с образованием металлического кремния
Sio2+2C --> Si+2CO
или карбида кремния SiO2+3C --> SiC+2CO
Реакции эти в шунгите осуществляются более энергично, с меньшими энергозатратами, чем в традиционной шихте на основе кремнезема и кокса.
Поверхность дробленых, молотых и тонкомолотых материалов на основе шунгита Зажогинского месторождения обладает биполярными свойствами, поэтому шунгитовые наполнители способны смешиваться без исключения со всеми связующими как органической, так и неорганической природы.
Физические свойства шунгита:
Плотность - 2,25-2,40 г/см3; пористость - 0,5-5%; прочность на сжатие 100-150 Мпа; модуль упругости (Е) - 0,31*105 Мпа; электропроводность - (1-3) х 103 сим/м ; теплопроводность - 3,8 вт/мк. Среднее значение к.т.р. в интервале температур 20-600 0С - 12х10 -6 1/град.
Порода обладает сорбционными, каталитическими, бактерицидными свойствами, биологической активностью, способностью поглощать и нейтрализовать электромагнитные излучения высоких частот.
Применение шунгита.
Абсорбирующие свойства молекул шунгита, электропроводность и их шарообразная форма, прекрасно используются:
в разработках современнейших нано-технологий, при формировании новейших сплавов и материалов, для космических, военных и энергетических нужд;
в машиностроении, для производства различных добавок и смазок для узлов и агрегатов механизированной техники;
в строительстве, в качестве кирпича или композита в штукатурных смесях, используемые при возведении экранирующих помещений, для защиты от воздействия различного рода излучений например "шунгитовых комнат";
в электроснабжении, в виде красок, которые позволяют получать электропроводные поверхности;
в сельском хозяйстве, посредством фильтрации мелиоративных вод, в значительной мере повышающие урожайность и качество выращиваемых культур.
При всем, при этом - это далеко не полный список, где возможно применение шунгита, притом, что не все их полезные свойства до конца изучены.
.1.2 Серпентиниты
Змеевик, или серпентин (от латинского слова серпенс - змея) - чрезвычайно распространенный камень: порой он образует целые горы. Змеиный камень использовали еще ольмеки в Центральной Америке задолго до прибытия Колумба - из него изготавливали украшения и мозаику. В Европе его начали использовать около 400 лет назад, и особенно активно шла обработка змеевика в Германии - из него делали аптекарские сосуды, безделушки, туалетные и письменные приборы. В европейских странах, где церковь была неотделима от государства, бытовала легенда, что Адам, вкусив запретный плод, подавился и выплюнул его, а яблочный огрызок превратился в серпентин. В России змеевик начал пользоваться популярностью после открытия в 18-м веке на Урале обширных залежей камня. Из него изготавливали сервизы, которые и сейчас сохранились в Гатчинском и Павловском дворцах Санкт-Петербурга, а также столешницы, вазы, канделябры, шкатулки, часы... В 20-м веке змеевиком отделали станцию метро Щелковская в Москве. Однако все же камень этот до недавнего времени был в тени своих знаменитых земляков, таких, как малахит, родонит и лазурит - например, на Урале змеевик iитался более доступным заменителем малахита. Месторождения змеевика и по сей день распространены по всему миру: в США, на Кубе и в Новой Зеландии, в России - на Урале, Алтае, Северном Кавказе и в Забайкалье, в Европе - в Швейцарии, Германиии и Италии, в Азии - в Индии, Казахстане, Монголии, Афганистане.