RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX DE CONSTRUCTION- la capacité de maintenir la force, les qualités structurelles et autres caractéristiques bénéfiques sous diverses influences physiques et chimiques. Les méthodes de laboratoire déterminent la résistance des matériaux aux effets de la température, de l'humidité, du champ électrique, de la lumière, ainsi qu'à l'action des oxydants, acides, alcalis, sels, etc. Les propriétés des matériaux de construction en pierre saturés d'eau, résistent à la destruction pendant gel et la formation de glace dans leurs pores est appelée résistance au gel ... Habituellement, il est déterminé par le nombre de cycles de la norme tests de laboratoire, dans laquelle la congélation d'échantillons saturés d'eau alterne avec leur décongélation dans l'eau.

La résistance à long terme du matériau à l'action de températures élevées et élevées est appelée résistance à la chaleur ou résistance à la chaleur. La résistance aux températures très élevées est appelée résistance à la chaleur et la résistance à la flamme est appelée résistance au feu. Lorsqu'ils sont exposés à des températures élevées, les métaux se ramollissent et fondent, les bétons et les pierres se déshydratent, réduisant fortement leur résistance, jusqu'à la destruction. Les matériaux à base organique, tels que le bois, le béton bitumineux et les plastiques, changent et se détériorent particulièrement fortement.

La diminution de la résistance des matériaux sous l'action de températures élevées se produit progressivement, et en atteignant une certaine température - très rapidement. Une propriété importante des matériaux en pierre et des thermoplastiques (ou compositions à base de résines synthétiques) est leur résistance à l'eau, évaluée par le valeur de la perte de résistance lorsqu'ils sont saturés d'eau. Un indicateur de résistance à l'eau est le coefficient de ramollissement - le rapport de la résistance à la traction d'un matériau saturé d'eau à la résistance du même matériau à l'état sec.Pour les matériaux à base organique, résistance à la pourriture et à la destruction par les champignons et les micro-organismes est également importante - la biostabilité (notamment pour le bois) - et la résistance au "vieillissement" sous l'action de la lumière et du soleil pour les plastiques.

Dans certains cas particuliers, la résistance des matériaux à l'action de rayonnements de natures diverses (rayons X, rayons gamma, neutrons) est importante. Lorsque les matériaux sont exposés à des liquides agressifs et des gaz humides, la résistance chimique (résistance à la corrosion) est importante. Un type essentiel de cette résistance est la résistance aux acides. La méthode conditionnelle pour sa détermination en laboratoire consiste à faire bouillir un échantillon broyé du matériau dans de l'acide sulfurique concentré pendant une heure. Cependant, certains métaux, par exemple l'acier, étant instables dans les acides dilués, résistent à l'action des acides à forte concentration, ce qui s'explique par la formation d'une couche protectrice sur le métal.

Les oxydants forts sont particulièrement agressifs vis-à-vis des métaux et de nombreux plastiques : acides nitriques, chromiques et certains autres, ainsi que les peroxydes et certains gaz - oxygène, ozone, chlore. La résistance aux alcalis des matériaux caractérise leur capacité à résister à l'action des bases faibles - solutions de chaux, de soude, de potasse, d'ammoniac, ainsi que d'alcalis forts ou caustiques - soude caustique et potassium. La résistance à la cristallisation des sels dans les pores du matériau (ou en particulier la résistance aux sulfates pour les bétons de ciment) s'exprime par la capacité du matériau à résister à la destruction lors de la formation d'hydrates cristallins de gypse dihydraté ou d'hydrosulfoaluminate dans les pores du matériau, qui se forment avec une augmentation de volume et détruisent les bétons poreux.

La résistance de nombreux matériaux à base organique - enrobés bitumineux, thermoplastiques et autres - aux huiles et solvants apolaires : essence, benzène, toluène... est essentielle, elle dépend de la solubilité des matériaux dans ces liquides. La résistance des matériaux (notamment des métaux) à l'action de certains agents s'apprécie dans le temps par l'évolution du poids ou la perte de résistance, ainsi que par la profondeur de la lésion. Une telle évaluation est souvent exprimée par des points ou des signes conditionnels.Les principaux moyens d'augmenter la résistance des matériaux de construction sont une augmentation de leur densité, une diminution du nombre de pores disponibles pour la pénétration de l'humidité et des substances dissoutes par celle-ci, un changement composition chimique matériau, en tenant compte d'un effet agressif spécifique.

MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

Institution autonome de l'État fédéral de l'enseignement supérieur

Université fédérale du Sud

Faculté de chimie

APPROUVÉ

_______________________

"_____" __________________ 2010

Programme de travail disciplinaire

RÉSISTANCE CHIMIQUE DES MATÉRIAUX ET PROTECTION CONTRE LA CORROSION

Direction de la formation

Profil de préparation

_____________________

Qualification (diplôme) du diplômé

Célibataire

Forme d'étude

Rostov - sur - Don

1. Objectifs de la maîtrise de la discipline

Les objectifs de la maîtrise de la discipline « Résistance chimique des matériaux et protection contre la corrosion » sont :

créer une base théorique pour le comportement corrosif des matériaux non métalliques

matériaux dans divers environnements agressifs et méthodes de protection contre la destruction;

créer une base théorique pour la corrosion et des méthodes de protection contre elle, qui est la base de la résistance chimique des matériaux métalliques; créer des conditions préalables pour une évaluation qualifiée du type et du mécanisme des processus avec une régulation ultérieure de sa vitesse ; enseigner l'adoption de solutions techniques dans le développement de méthodes rationnelles de protection contre la corrosion; enseigner les compétences d'une expérience de corrosion électrochimique, les méthodes de calcul et d'analyse des résultats, créer une base scientifique et pratique pour la réalisation de travaux de qualification

2.La place de la discipline dans la structure de la POO

La résistance chimique des matériaux et leur protection contre la destruction est une partie essentielle de la chimie moderne en tant que partie intégrante des sciences naturelles. Par conséquent, les principales dispositions de la discipline sont utilisées pour résoudre le plus large éventail de problèmes scientifiques et techniques modernes. Ce cours de spécialité est basé sur la chimie générale, inorganique, organique et physique, mais principalement sur l'électrochimie des métaux et alliages, et fait également appel à une formation mathématique et physique. Il jette les bases de la réalisation des travaux qualifiants et des activités pratiques ultérieures du bachelier.

3 Compétences de l'étudiant, formées à la suite de la maîtrise de la discipline « Résistance chimique des matériaux et protection contre la corrosion ».

Dans le processus de maîtrise de la discipline, les compétences OK-6, PC-1, PC-2, PC-3, PC-9, PC-11 seront partiellement formées.

A la suite de la maîtrise de la discipline, l'étudiant doit :

les fondements de la théorie moderne de la corrosion et de la protection des métaux et des alliages, ainsi que les méthodes de son application pour résoudre des problèmes scientifiques et pratiques visant à évaluer et à augmenter la résistance à la corrosion. les spécificités des processus se produisant dans les matériaux silicate, polymère, céramique, pierre naturelle, béton, etc. en contact avec divers milieux agressifs.

définir indépendamment les tâches de recherche électrochimique sur la corrosion des métaux et alliages, choisir les méthodes et méthodes optimales pour résoudre les problèmes expérimentaux, démontrer la capacité et la volonté d'effectuer des calculs de corrosion à l'aide de formules et d'équations bien connues, y compris en utilisant logiciels d'ordinateur, effectuer les mesures nécessaires sur les métaux, utiliser. Prendre conscience de bon choix divers matériaux pour une utilisation dans des environnements avec les propriétés spécifiées.

les bases de la résistance chimique et de la protection des matériaux contre la corrosion, les compétences en expériences chimiques et électrochimiques et le travail sur les équipements, les méthodes d'enregistrement et de traitement des résultats expérimentaux.

4. La structure et le contenu de la discipline "Résistance chimique des matériaux et protection contre la corrosion"

La charge de travail totale de la discipline est de 7 unités de crédit 252 heures, dont 90 heures en classe (30 conférences, 60 en laboratoire) et 66 heures de travail indépendant.

introduction

L'utilisation de matériaux non métalliques dans l'industrie. Le concept de destruction par corrosion des non-métaux. Causes de corrosion. Environnements agressifs physiquement et chimiquement actifs. Classification générale matériaux non métalliques utilisés.

Matériaux minéraux

Propriétés générales des matériaux minéraux. Le béton et ses applications. Types de reliures. Rapport eau-ciment et son effet sur les propriétés du béton. Procédés de durcissement du béton à l'aide de liants hydrauliques et aériens. Composition du béton durci. Caractéristiques de corrosion des matériaux poreux. Classification des fuites et des vides et leur répartition quantitative dans le béton. Perméabilité du béton. Types de corrosion du béton. Solubilité composants béton et sa dépendance à la composition de l'environnement agressif. Influence du taux de filtration sur la corrosion du premier type. Le processus de carbonisation et son rôle dans le développement de la corrosion du premier type. Mesures de contrôle de la corrosion du premier type.

La différence entre la corrosion de la première et de la deuxième vit. Corrosion au dioxyde de carbone. L'action des acides minéraux et organiques sur le béton. Nuances de béton résistantes aux acides.

Corrosion magnésienne du béton. L'action des solutions alcalines sur le béton. Corrosion avec une surface d'évaporation. Mesures de contrôle de la corrosion du deuxième type.

Signes de corrosion du troisième type. Corrosion au sulfate ou au gypse. Corrosion sulfoaluminate du béton. Mesures de contrôle de la corrosion par des tiers. Division des environnements en faible, moyen et très agressif. Protection du béton dans ces environnements.

Classification des processus de corrosion selon Babushkin. Influence de la température sur la corrosion du béton. Fluctuations de température alternées cycliques et leur effet sur la résistance du béton. Résistance au gel du béton et moyens de l'améliorer. Méthodes de bétonnage d'hiver.

Corrosion biologique du béton et méthodes de sa suppression.

Caractéristiques de corrosion de la pierre naturelle, du silicate fondu et des matériaux céramiques.

Matériaux polymères et phénomènes mécanochimiques dans les polymères

Propriétés physiques et chimiques de base des matériaux polymères. États agrégés des polymères. Polymères amorphes, cristallins et cristallisables. Polarité des polymères et son effet sur la résistance chimique. Une méthode qualitative pour évaluer la résistance chimique des polymères.

Polymères oxydants, radiatifs, mécaniques et biologiques.

Destruction thermique. Résistance à la chaleur et stabilité thermique des polymères. Courbes thermomécaniques.

Destruction chimique des polymères. La particularité de l'interaction chimique des macromolécules polymères. "Accessibilité" des liaisons chimiques aux transformations.

Les principaux types de décomposition des molécules de polymère. Le mécanisme de transformation des principales liaisons instables dans les polymères.

Sorption et adsorption accumulation de l'environnement par le polymère. Une mesure de l'interaction entre un polymère et un milieu. Polymères hydrophiles et hydrophobes. Diffusion dans les polymères. Activé et non activé. Caractéristiques de la diffusion des électrolytes dans les polymères. Diffusion d'électrolytes dans des polymères hydrophiles et hydrophobes. Quantification de la capacité de pénétration des électrolytes. Image physique de la destruction en fonction du rapport entre la vitesse de diffusion et la vitesse de destruction.

Dépendance des changements mécanochimiques sur l'intensité de l'action mécanique. Étirer les graphiques. Types de déformations se développant dans un polymère. Dépendance des vits des diagrammes de traction sur la température et le taux d'application de la charge. Relaxation des contraintes dans les polymères. Théories défectueuses et cinétiques moléculaires de la résistance des matériaux.

Fluage et corrosif. craquage des polymères. Déformations cycliques et leur effet sur la résistance des polymères. Courbes cinétiques de fissuration. Déformation critique et sa dépendance à des facteurs externes.

Méthodes pour augmenter la résistance chimique des matériaux polymères.

Matériaux composites

La différence entre les matériaux composites et les matériaux homogènes. Le but de la matrice et de la charge dans le composite. Méthodes d'obtention de matériaux composites. Exigences pour la sélection des composants en matériaux composites. Caractéristiques de la résistance chimique des matériaux composites en film.

Matériaux bitumineux et bois

Fluctuations de température élevées ; - abaisser la température.

Quels changements sont provoqués par le mouvement de l'eau dans les pores de la matière minérale ?

Ne provoque pas de changements ; - dissolution des composants du béton ;

Diminution de sa porosité; - une augmentation du volume de la masse de béton.

A quel taux de défaut l'effet de la force ionique est-il le plus important ?

Lorsqu'il est petit ; - avec une moyenne ; - pour les grands ; - ne dépend pas du débit.

Ce qui détermine la stabilité des composants mélange de béton lors du mouvement de l'eau dans les pores du béton ?

De la solubilité des composants ; - sur la quantité d'hydroxyde de calcium lavé ; - de la porosité du béton ; - de la température.

Qu'est-ce qui se forme à la suite de la corrosion du béton par le dioxyde de carbone?

Carbonate de calcium; - sulfate de calcium;

Chlorure de calcium; - gaz carbonique;

La corrosion du béton du deuxième type est associée à :

Formation de produits cristallins insolubles;

Formation de produits facilement solubles ou amorphes ;

Avec dégagement gazeux ; - durcissement du béton.

Quels acides ne détruisent pratiquement pas le béton de ciment?

Le sel; - sulfurique - borique - fluoré

Qu'est-ce qui n'est pas inclus dans le béton résistant aux acides?

Silicate de sodium; - ciment;

Polymère durcissable; - l'alcool furylique.

Quel composant du béton ne résiste pas aux alcalis concentrés ?

Hydroxyde de calcium; - l'hydrosilicate de calcium ;

Oxyde de silicium; - hydroferrite de calcium.

Comment la présence d'une surface d'évaporation affecte-t-elle la vitesse de corrosion du béton ?

Accélère ; - ralentit; - n'affecte pas;

La dépendance passe par un maximum.

Quelle est la raison de la corrosion du béton du troisième type ?

Avec la dissolution des composants du béton ;

Avec cristallisation de sels peu solubles dans les pores du béton ;

Avec la formation de produits facilement solubles;

Ne dépend pas de la nature de l'environnement agressif.

Qu'est-ce qui se forme à la suite de la corrosion sulfatée du béton?

Carbonate de calcium; - sulfate ;

Sulfate de sodium; gypse.

Les méthodes chimiques de lutte contre la corrosion du premier type sont associées à :

Avec lessivage accéléré de l'hydroxyde de calcium;

Avec la formation de sels plus difficiles à dissoudre à la surface du film ;

Avec une augmentation de la teneur en calcium dans le béton ;

Avec revêtement hydrophobe.

Les méthodes physiques de lutte contre la corrosion du béton du premier type sont:

Obtention de sédiments peu solubles à la surface de l'ouvrage ;

En augmentant la dureté des couches superficielles du béton;

Avec l'application de revêtements hydrophobes sur la surface ;

Avec une augmentation de la teneur en ions calcium dans le béton.

A quoi est lié le processus de carbonisation du béton ?

Avec la formation de dioxyde de carbone;

Avec la décomposition des hydrosilicates ;

Avec interaction avec les eaux souterraines contenant du dioxyde de carbone ;

Avec interaction avec le dioxyde de carbone dans l'air.

Le processus de carbonisation du béton provoque :

Diminution du taux de lessivage de l'hydroxyde de calcium ;

Accélération de la dissolution des hydrosilicates de calcium ;

Croissance de l'environnement ;

Réduction de la teneur en calcium du béton.

Quelle quantité d'eau faut-il prendre pour faire une masse de béton?

Arbitraire; - autant que possible;

Optimal ; - minime.

Quelle quantité d'eau est considérée comme optimale lors de la réception d'un mélange de béton ?

Ciment-eau un à un;

Pour 10 parties de ciment 4-6 parties d'eau ;

Pour 10 parties de ciment, 2 parties d'eau ;

Pour 10 parties de ciment 1 partie d'eau ;

Quelle est la raison du durcissement du béton sur un liant de verre liquide ?

Avec hydrolyse du silicate de sodium;

Avec la dissolution de l'hydroxyde de calcium;

Avec la formation de carbonate de calcium;

Avec la destruction de l'oxyde de silicium.

Quelle est la raison du durcissement de la masse de béton sur un liant cimentaire ?

Avec l'élimination de l'hydroferrite de calcium;

Avec la formation d'hydrosilicate de calcium;

Avec la formation d'agrégats cristallins à partir de la masse colloïdale des composants ;

Avec la formation d'hydroaluminates de calcium peu solubles.

Quelle qualité de béton dépend de la quantité d'eau prélevée pour faire la masse ?

Apparence; - solubilité dans l'eau;

Résistance à la chaleur; - porosité.

Comment la porosité du béton affecte-t-elle sa résistance chimique à l'action agressive ?

N'affecte pas;

Réduit la résistance chimique ;

Augmente la résistance aux chocs ;

La dépendance de la résistance chimique à la porosité est extrême.

Combien de groupes toutes les fuites et les vides dans le béton sont-ils divisés en fonction de leur taille et de leur origine ?

En deux groupes ; - en cinq groupes ;

Ils ne se divisent pas du tout ; - en sept groupes.

A quoi conduit l'hydrophobisation de la masse de béton ?

Pour créer un film imperméable sur la surface ;

Pour conférer des propriétés hydrofuges;

Pour réduire la solubilité des composants ;

Pour améliorer les propriétés mécaniques.

Quels additifs ont des propriétés hydrophobes ?

Solution de chlorure de sodium;

Solution de polyorganosiloxane;

Xylène ou toluène;

Lequel des processus suivants n'est pas spécifique à la corrosion des corps poreux ?

Action de calage de l'eau;

Dissolution des composants de la masse ;

Pression interstitielle capillaire ;

Destruction par l'eau glacée.

Quels facteurs n'affectent pas la destruction des corps poreux?

Croissance de la surface de contact avec un environnement agressif ;

Une augmentation du volume d'eau lors de la congélation ;

Augmentation de l'humidité de l'air ;

Quels milieux agressifs, toutes choses égales par ailleurs, provoquent la destruction la plus sévère du béton ?

Solutions salines; - des solutions de sels faibles ;

Solutions alcalines faibles ; - des solutions neutres.

Pourquoi le béton armé doit-il être protégé de manière plus fiable que le béton ?

En raison de l'augmentation de la masse de la structure;

En raison de la présence d'armatures en acier ;

En raison d'une diminution de la porosité du béton armé ;

En raison de la plus grande hétérogénéité du système.

Quels sels se forment qui conduisent au développement de la corrosion des sulfoaluminates du béton ?

Ettringita ; - l'aluminate de calcium ;

Gypse; - l'hydroalumoferrite de calcium.

Quels composés peuvent former du sulfoaluminate de calcium ?

De l'hydroaluminate monocalcique;

À partir de 2-x hydroaluminate de calcium ;

De 3-x hydroaluminate de calcium;

De l'hydroalumoferrite de calcium.

Quelle est la particularité de l'interaction de fusion matériaux de silicate avec un environnement agressif ?

Le milieu n'agit que sur la couche superficielle ;

Matériau hautement poreux ;

La résistance à la chaleur du matériau ;

Dans la complexité de la composition chimique du matériau.

Les matériaux céramiques ont :

Absorption d'eau élevée; - faible porosité ;

Haute résistance chimique; - haute dureté.

Lequel des polymères suivants n'est pas un polymère à chaîne carbonée ?

Polytétrafluoroéthylène; - polyéthylène ;

Chlorure de polyvinyle; - polysiloxane.

Quelle quantité d'eau les polymères hydrophiles peuvent-ils absorber ?

Moins de 1 % en poids du polymère ; - de 1 % à 5 % en poids du polymère ;

Jusqu'à des centièmes de pour cent de la masse ; - n'absorbe pas du tout l'eau.

Quel processus est appelé sorption d'un milieu par un polymère ?

Absorption du milieu par la surface du matériau ;

L'absorption du milieu par le volume du polymère ;

Le processus de dissolution des polymères dans un environnement agressif ;

Le processus d'interaction chimique avec l'environnement.

La désintégration d'une macromolécule polymère selon la « loi du hasard » se produit :

En cas de fluctuations aléatoires de la température ;

En cas d'exposition accidentelle au soleil ;

En présence des mêmes unités structurales dans la macromolécule ;

En cas de sollicitation mécanique accidentelle.

La désintégration de la macromolécule polymère selon la loi des "groupes terminaux" se produit :

Avec une grande longueur de macromolécules;

Avec une réactivité accrue des groupes terminaux :

Avec une petite longueur de macromolécules;

Avec la même réactivité de tous les groupes dans la macromolécule.

La désintégration d'une macromolécule polymère selon la loi des « liaisons faibles » se produit :

Dans un environnement légèrement acide;

A l'emplacement d'un hétéroatome ou d'une double liaison ;

A l'emplacement de la liaison C-C ;

Dans un environnement légèrement alcalin.

L'anomalie de destruction des polymères solides est que :

Ne subissez aucune destruction ;

Même avec la même réactivité de toutes les unités structurelles, elles ne s'effondrent pas selon la loi du « hasard » ;

Lors de la destruction, la masse molaire ne diminue pas ;

Avec la destruction, la température augmente.

Quel est le moteur du processus de diffusion ?

La présence d'un gradient de température ; - la présence d'un gradient de concentration ;

gradient de champ électrique ; - gradient de pression.

Comment les électrolytes diffusent-ils dans les polymères hydrophobes ?

En dissocié; - en hydraté ;

Dans non dissocié et non hydraté;

Dans l'indissociable.

Comment les électrolytes diffusent-ils dans les polymères hydrophiles ?

Sous forme d'ions non hydratés ; - non dissous ;

Sous forme d'ions hydratés ; - sous forme de molécules.

Dans quels polymères - hydrophobes ou hydrophiles - le taux de diffusion est le plus élevé ?

En hydrophobe; - des vitesses proportionnées ;

En hydrophile; - en vitesse hydrophile a un maximum.

Quels changements les environnements physiquement actifs provoquent-ils dans les polymères ?

Uniquement irréversible ; - le plus souvent réversible ;

Conduire à la formation de nouvelles liaisons chimiques ;

Provoquer la destruction.

Quels changements les milieux chimiquement actifs provoquent-ils dans les polymères ?

Accélération des processus physiques ;

Modification de la structure chimique ;

Inhibition des processus physiques ;

N'affecte pas la structure des polymères.

Division des environnements en actifs physiquement et chimiquement :

Absolu, c'est-à-dire que tous les médias sont finalement divisés en actifs physiquement et chimiquement;

Relatif, c'est-à-dire que la division doit être faite par rapport à chaque matériau;

Conditionnel, indépendant de la nature du matériel ;

Moyen, approximatif.

Quels changements les environnements physiquement actifs ne peuvent-ils pas apporter ?

Sorption du milieu par la matière ; - gonflement du matériau ;

Formation de liaisons chimiques ; - diminution de la dureté du matériau.

Où est utilisée l'échelle à 3 points pour évaluer la résistance des polymères ?

Dans les monographies ; - dans les ouvrages de référence ;

À l'étranger; - dans des articles scientifiques.

Quelle est la nature de l'échelle en 4 points pour évaluer la résistance des polymères ?

Descriptif; - descriptif et qualitatif ;

Affirmative; - qualitatif.

Quel système d'évaluation approximative de la résistance des polymères est répandu à l'étranger ?

2 points ; - 4 points ; - 5 points ;

Pas moins de 10 étapes de durabilité.

Avec quelle précision pouvez-vous déterminer la résistance d'un polymère dans un environnement donné à l'aide d'un système de notation ?

Absolument exactement ; - à peu près;

Faible probabilité ; - presque indubitable.

Comment améliorer la résistance chimique des polymères amorphes linéaires ?

Vulcanisation; - traitement thermique;

Réduire le degré de polymérisation ;

Une augmentation du niveau de stress interne.

Comment réduire la tendance des polymères à la fissuration par corrosion sous contrainte ?

Augmenter la force de traction ;

Créer une force de compression dans la couche de surface ;

Il n'y a pas moyen;

Augmenter la charge externe.

Quelles sont les causes de la destruction oxydative dans le polymère ?

Gaz carbonique atmosphérique ; - l'oxygène ;

Humidité et température; - vapeur d'eau.

Qu'est-ce qui cause la destruction par rayonnement dans un polymère?

Sous l'influence du flux de chaleur; - sous l'influence de l'ozone ;

Sous l'influence du flux d'électrons, les neurones ;

Sous l'influence de contraintes mécaniques.

Qu'est-ce qui n'est pas lié aux spécificités des matériaux à base de bois ?

Porosité élevée ; - faible résistance à la chaleur ; - dureté élevée;

Dommages causés par les insectes et les micro-organismes.

Le principal moyen de protéger les matériaux à base de bois.

Revêtement métallique;

Imprégnation avec des solutions aqueuses d'inhibiteurs ;

Emballage avec des films polymères en feuille ;

Application de revêtements de peinture et de vernis.

7. Support pédagogique-méthodique et informatif de la discipline "Résistance chimique des matériaux et protection contre la corrosion"

a) littérature principale :

Corrosion du béton et du béton armé, modalités de leur protection [Texte] : monographie / et al.- M. : Stroyizdat, - 1980. - 315 p.

Vorobiev, résistance des matériaux polymériques [Texte] : monographie / .- M. : Chimie, 1981. - 294 p.

Zuev, les polymères sous l'influence de milieux agressifs [Texte] : monographie /. - M. : Chimie, 1982.-- 287 p.

Moiseev, résistance des polymères en milieu agressif [Texte] : monographie /,. - M. : Chimie, 1979.-- 282 p.

Lipatov, Chimie des polymères chargés [Texte] : monographie /. - M. : Chimie, 1977.-- 280 p.

Matériaux composites à base de polyuréthanes [Texte] : monographie / éd. J. Buist.- M. : Mir, 1982. - 159 p.

Tchekhov, A. P., matériaux Glushchenko [Texte]: monographie /. ... - Kiev : Lycée, 1981 .-- 205 p.

Semenov, et protection contre la corrosion [Texte] : manuel. pour les universités /,. - M. : Fizmatlit = M, 2006.-- 376 p.

Ekilik, corrosion et protection des métaux [Texte] : manuel. manuel / .- Rostov-sur-le-Don: UPL RSU, 2004.- 67 p.

b) littérature supplémentaire :

Antropov, corrosion des métaux [Texte] : monographie /,. - Kiev : Technika - Kiev, 1981 .-- 183 p. Grigoriev, structure et effet protecteur des inhibiteurs de corrosion [Texte] : monographie /,. - Rostov-sur-le-Don : Éd. Université d'État de Russie - 1978 .-- 184 p. Reibman, peinture[Texte] : monographie /. - L. : Chimie, 1982.-- 320 p. Reshetnikov, corrosion acide des métaux [Texte] : monographie /. - L. : Chimie, 1986.-- 144 p. Rosenfeld, IL Inhibiteurs de corrosion [Texte] : monographie /. - L. : Chimie, 1977.-- 350 p. Fokin, couverture en [Texte] : monographie /,. - M. : Chimie - 1981 .-- 300 p.

c) et les ressources Internet

Sur le site Web de l'Université fédérale du Sud http: // sfedu. ru dans les sections Campus numérique et, et peut également utiliser les ressources de la bibliothèque électronique scientifique e-LIBRARY. RU: http: // elibrary. ru.

8. Support matériel et technique de la discipline (module)

Salle de conférence équipée d'équipements multimédia laboratoire atelier sur l'électrochimie ; laboratoire pour effectuer des cours expérimentaux.

La base matérielle disponible fournit :

animation de conférences - avec équipement pour la démonstration de matériel d'illustration ; mise en œuvre - avec les réactifs chimiques nécessaires, la verrerie standard de laboratoire et les équipements pédagogiques et scientifiques (corrosifs, installations de mesures de polarisation, potentiostats, un pont à courant alternatif dans un ensemble, instruments de mesure électriques, thermostats, cellules électrochimiques et verres spéciaux, coulomètres, référence électrodes, balances techniques et analytiques, armoires de séchage);

Le programme est élaboré conformément aux exigences de la norme éducative de l'État fédéral de l'enseignement professionnel supérieur, en tenant compte des recommandations et de la PROP HPE dans l'orientation et le profil de la formation en chimie.

Réviseur(s)

Le programme a été approuvé lors d'une réunion du CMD de la Faculté de chimie en date du ___________, protocole n° ________.

RAYONNEMENT RESISTANCE DES MATERIAUX

(solide) - la capacité des matériaux à conserver leurs propriétés (mécaniques, électriques, optiques, etc.) lorsqu'ils sont exposés au rayonnement. Le changement de propriétés est dû au déplacement des atomes dans le cristallin. treillis (voir. défauts de rayonnement), réactions nucléaires, ruptures chimiques. connexions, etc. Les changements peuvent être réversibles et irréversibles. Ces derniers sont dus principalement. chim. transformations de molécules.

Naib. l'effet est produit par les neutrons et le rayonnement g. En pratique, l'évolution des propriétés du matériau est comparée à une valeur qui caractérise l'influence, par exemple. Avec fluence neutrons ou absorbé dose g-rayonnement.

Mn. Propriétés cristaux sensible aux dommages cristallins. treillis. Les célibataires durcissent généralement le métal, mais le réduisent Plastique. La résistance électrique des métaux ou alliages augmente en raison de la formation de défauts, bien que dans les alliages une diminution de la résistance électrique soit possible en cas de rayonnement. l'impact conduit à l'ordonnancement de la structure. Dans les semi-conducteurs, l'irradiation du point défauts augmente, ce qui conduit à un changement d'électricité. et optique Propriétés.

Modification des propriétés organiques substances associées hl. arr. avec les processus d'excitation et d'ionisation des molécules. Dans ce cas, des électrons hors d'équilibre, des ions, des radicaux ioniques sont formés dans un état excité. Interaction du rayonnement avec les matières organiques substances accompagnées d'un dégagement gazeux. Radiation. résistance organique dépend de la quantité d'O 2 dissous qu'elles contiennent et de la vitesse de son entrée dans l'environnement. En présence d'O 2 , il y a un rayonnement chimique. oxydation de la matière. En conséquence, le produit chimique change. et thermique. la stabilité de la substance, sa substance chimique peut augmenter. agressivité envers la construction. matériaux. "Couture" et destruction polymères - processus irréversibles qui conduisent au naib. veux dire. changements de structure.

Principale indicateurs caractérisant des changements irréversibles pour la mécanique. propriétés des matériaux polymères, - résistance à la traction, module d'élasticité, limite de déformabilité ; pour électrique propriétés - changements dans le diélectrique. perméabilité, tangente de l'angle diélectrique. pertes, électrique force, conductivité.

Les changements réversibles sont dus à l'établissement d'un équilibre stationnaire entre la génération de produits de radiolyse instables et leur mort, ils dépendent donc du débit de dose. Résistance au bio isolant matériaux diminue avec une augmentation du débit de dose de plusieurs. ordres. A fortes doses, une diminution de l'électricité résiduelle. la résistance des métaux est irréversible. PL. matériaux polymères irradiés à des doses de 10 6 Gy, électrique initiale. changements dans plusieurs. fois (à une dose de ~ 10 4 Gy, les changements sont généralement insignifiants).

En bio matériaux peuvent se produire après le rayonnement. vieillissement, une coupure due au principal. chim. réactions des radicaux libres formés lors de l'irradiation des polymères avec l'oxygène de l'air. Radiation. la résistance des diélectriques polymères est généralement déterminée par leur mécanique. (et non électriques) propriétés, puisque la plupart des polymères deviennent cassants et perdent la capacité de porter mécanique. charges après doses, le seigle ne provoque pas encore de créatures. changements électriques Propriétés.

Radiation. persistance inorganique substances dépend de leur cristallinité. structure et type de produit chimique. la communication. Naib. persistants sont ioniques. Structures denses avec une symétrie Naib élevée. résistant aux radiations. Les verres se caractérisent par un changement de transparence et l'apparition de couleur, l'apparition de cristallisation (voir. état vitreux). Les silicates commencent à changer leurs propriétés après exposition à une fluence neutronique de ~ 10 19 cm -2. À la suite de l'irradiation, il se produit une expansion anisotrope du cristal, une amorphisation de sa structure, une diminution de la densité, de l'élasticité, de la conductivité thermique, etc.. Les oxydes modifient des propriétés similaires aux silicates, mais dans une moindre mesure. Créatures. il n'y a pas de changements dans les propriétés du béton sous irradiation avec des flux de neutrons avec une fluence allant jusqu'à 3 · 10 19 cm -2.

Tableau 1 et 2 indiquent le min. niveaux de rayonnement provoquant des modifications notables (20 à 30 %) des propriétés de certains matériaux.

Lit. : Vavilov VS, Ukhin HA, Effets de rayonnement dans les semi-conducteurs et les dispositifs à semi-conducteurs, M., 1969; Résistance aux radiations matériaux. Manuel, éd. V.B. Dubrovsky, M., 1973; Résistance aux radiations des matériaux pour les structures d'ingénierie radio. Manuel, éd. N.A. Sidorova, V.K. Knyazeva, M., 1976; Science des matériaux radiologiques électriques, M., 1979; L'effet des rayonnements pénétrants sur les produits électroniques, éd. E.A. Ladygina, M., 1980; Résistance aux radiations Matières organiques... Manuel, éd. V.K. Milinchuk, V.I. Tulikova, M., 1986; Vavilov V.S., Kekelidze N.P., Smirnov L.S., Effet du rayonnement sur l'Encyclopédie des termes, définitions et explications des matériaux de construction

Résistance aux radiations du bloc de mousse- - la capacité du bloc de mousse à conserver ses propriétés physiques et mécaniques d'origine pendant et après l'irradiation ionisante. [Portique A. A. Tout sur le béton cellulaire. - SPb. : 2003. - 224 p.] Rubrique du terme : Béton léger Rubriques de l'Encyclopédie : ... ... Encyclopédie des termes, définitions et explications des matériaux de construction

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Radiation- 59. La sûreté radiologique de la population l'état de protection des générations présentes et futures contre les effets nocifs des rayonnements ionisants pour leur santé.

1. Résistance chimique des matériaux inorganiques

La résistance chimique des matériaux inorganiques dépend d'un grand nombre de facteurs. Ces facteurs comprennent : la composition chimique et minéralogique, la porosité (pores ouverts et fermés), le type de structure (amorphe, cristallin fin, cristallin grossier), la nature du milieu agressif et sa concentration, la température, la pression, le mélange du milieu , etc. La plupart des facteurs énumérés agissent ensemble dans diverses combinaisons, ce qui complique grandement le choix du matériau ou du revêtement approprié.

Par la composition chimique du matériau, on peut principalement juger de son comportement probable dans divers environnements agressifs. Les matériaux résistants aux acides comprennent ceux dans lesquels prédominent les oxydes acides insolubles ou peu solubles - silice, silicates et aluminosilicates faiblement basiques. Par exemple, les aluminosilicates complexes ont une résistance accrue aux acides en raison de leur teneur élevée en silice, qui est insoluble dans tous les acides, à l'exception de l'acide fluorhydrique. Dans le même temps, les aluminosilicates hydratés du type kaolin ne possèdent pas de résistance aux acides, car des oxydes acides y sont inclus sous forme d'hydrates. Plus la teneur en silice des matériaux d'origine inorganique, naturelle et artificielle, est élevée, plus leur résistance aux acides est élevée. Par exemple, les quartzites, produits à base de quartz fondu, contenant presque 100 % de SiO2, ont une résistance aux acides presque absolue. Les matériaux contenant des oxydes basiques ne sont pas résistants aux acides et se dégradent lorsqu'ils sont exposés à des acides minéraux, mais sont résistants aux alcalis tels que le calcaire ou la magnésite et les ciments de construction courants. 4

La composition minéralogique du matériau d'origine inorganique, le nombre de ses composants individuels et leurs propriétés sont tout aussi importants. Ainsi, par exemple, les roches naturelles, qui sont dans de nombreux cas des polyminéraux, en raison de la différence des coefficients de dilatation thermique de leurs composants individuels, sont sujettes à la fissuration lors de changements brusques de température ; en particulier, la teneur en quantités importantes de mica dans les granites peut provoquer un délaminage. Il convient également de prendre en compte avec quelles substances les matériaux cimentés d'origine inorganique. Par exemple, certains grès contenant de grandes quantités de quartz et cimentés avec de la silice amorphe sont plus résistants aux acides que les grès cimentés avec de la chaux ou d'autres minéraux carbonatés.

La dégradation des matériaux inorganiques se produit parfois en raison de la porosité du matériau. La destruction des matériaux poreux est principalement provoquée par l'apparition de contraintes dans le matériau dues à la cristallisation des sels dans les pores, au dépôt de produits de corrosion dans ceux-ci, ou encore au gel dans les pores de l'eau. Lorsque le volume poreux est complètement rempli et du fait de l'absence de possibilité de dilatation, la destruction mécanique du matériau est inévitable. La cristallisation des sels dans les pores ouverts des matériaux de construction (béton, ciment, etc.) est le plus souvent observée dans les climats secs et chauds, lorsque des parties de structures entrent en contact avec des sols salins. L'humidité contenue dans ce dernier s'évapore intensément. Les sels qui se déposent sur les matériaux de construction remplissent progressivement les pores. La pression de cristallisation se développant dans ces conditions peut atteindre 0,44 MN/m2. La résistance chimique d'un matériau dépend aussi de sa structure. Avec une structure cristalline du matériau, sa résistance est plus élevée qu'avec un amorphe.

à inorganique matériaux de structure rapporter:

Matériaux de silicate naturels résistants aux acides

1. Granites (composés de 70-75% SiO2, 13-15% Al2O3, 7-10% oxydes de magnésium, calcium, sodium ; résistance à la chaleur jusqu'à 250C).

En plus de son utilisation dans la construction, il est utilisé pour fabriquer des boîtiers pour les précipitateurs électrostatiques, des tours d'absorption dans la production d'acides nitrique et chlorhydrique et des dispositifs pour la production de brome et d'iode.

2. Beshtownites (constitués de 60 à 70 % de SiO2 ; ils sont durs, réfractaires, résistants à la chaleur jusqu'à 800 C). Les beshtownites sont utilisés comme matériau de revêtement pour les appareils utilisés dans la production d'acides minéraux.

3. Andésites (composées de 59 à 62 % de SiO2 ; bien adaptées au traitement mécanique, mais pas résistantes). Il est utilisé comme charge dans les ciments et bétons résistants aux acides.

4. Amiante (3MgOCH2SiO2 * 2H2O ; résistant au feu). Il est utilisé comme matériau auxiliaire sous forme de fils, de toile filtrante, de charge, pour isoler les boîtiers d'appareils.

Matériaux de silicate artificiels

1. Fonte de pierre (représente des matériaux fondus avec une structure cristalline ; obtenu par fusion de roches avec des additifs à 1400-1450C et traitement thermique ultérieur des produits moulés). Le moulage de pierre se caractérise par une résistance chimique élevée, une résistance mécanique, une résistance élevée à l'abrasion; il est utilisé à des températures ne dépassant pas 150C.

2. Verre au silicate (à base de SiO2 (65-75%), en tant qu'additifs oxydes de métaux alcalins et alcalino-terreux). Possède une transparence élevée, une bonne résistance mécanique, une faible conductivité thermique, une résistance chimique. Il est largement utilisé comme matériau de structure et de revêtement. Refroidisseurs à serpentins, colonnes de rectification, éléments individuelséquipement.

3. Verre résistant à la chaleur (63,3 % SiO2 ; 5,5 % Al2O3 ; 13,0 % CaO ; 4,0 % MgO ; 2,0 % NaO ; 2,0 % F). Il a une stabilité thermique jusqu'à 1000 - 1100C, résiste à une pression jusqu'à 4,5 - 5,0 MPa, résistance à la flexion 600 - 800 kg / cm2.

4. Verre aluminium-magnésium (71 % SiO2 ; 3 % Al2O3 ; 3,5 % CaO ; 2,5 % MgO ; 1,5 % K2O ; 13-15 % Na2O). Utilisé pour fabriquer des tissus filtrants résistants. L'acide chlorhydrique a un effet faible sur le verre de magnésie-alumine à 80 - 100C, l'acide sulfurique a un effet plus fort.

5. Le verre de quartz est obtenu en faisant fondre les variétés naturelles les plus pures de quartz cristallin, de cristal de roche, de quartz veineux ou de sable de quartz avec une teneur de 98 à 99 % de SiO2. Le verre de quartz est résistant à tous les acides de toute concentration à haute température (à l'exception de l'acide fluorhydrique à température ambiante et de l'acide phosphorique à des températures supérieures à 250°C), transmet les rayons UV et IR et est étanche aux gaz jusqu'à 1300°C. Les produits fabriqués à partir de celui-ci peuvent résister longtemps à une température de 1100 à 1200C.

6. Sitalls - matériaux verre-cristallins obtenus dans certaines conditions de cristallisation du verre. Ils sont 5 fois plus forts verre ordinaire, résistant à la chaleur jusqu'à 1000C, bonne résistance à l'usure abrasive.

Matériaux céramiques

1. L'émail résistant aux acides est une masse vitreuse obtenue par fusion de roches ( Le sable de quartz, argile, craie) avec des peluches (borax, soude, potasse) à haute température. De plus, la composition de l'émail comprend des oxydes NiO, CaO, TiO2, ZrO2, SnO2, Cr2O3, etc. L'émail est très résistant aux acides, les produits avec revêtement d'émail fonctionnent en milieu liquide jusqu'à 200C, en milieu gazeux jusqu'à 600-700C.

2. La porcelaine est un matériau cristallin fin imperméable à l'eau et aux gaz. La porcelaine est résistante aux acides, dure, résistante à l'usure, résiste aux changements brusques de température et a une faible porosité.

Matériaux astringents

1. Le ciment contient dans sa composition une charge finement broyée résistante aux acides ou aux alcalis.

2. Le béton est un corps solide semblable à de la pierre. Il est obtenu à partir d'un mélange de béton - ciment, eau et remplissage (gravier, pierre concassée, sable de quartz, etc.) Ils ont une faible résistance à la traction et à la flexion ; pour éliminer cet inconvénient, le béton est armé d'une armature en acier. Ce matériau est du béton armé.

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TALLIUM - (Latin - Thallium, symbole Tl) - élément du 13e groupe (IIIa) du tableau périodique, numéro atomique 81, masse atomique relative 204,38. Le thallium naturel est constitué de deux isotopes stables : 203Tl (29,524 at.%) et 205Tl (70,476 at.%) ...

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Résistance au gel. Capacité d'un matériau à résister à la destruction lors d'une congélation cyclique.

Résistance au gel- l'aptitude d'un matériau à l'état saturé en eau à résister à des alternances répétées de gels et de dégels sans signes visibles de destruction et sans diminution significative de résistance. La principale raison de la destruction de matériel dans le cadre de l'action basses températures- dilatation de l'eau remplissant les pores du matériau lors de la congélation. La résistance au gel dépend principalement de la structure du matériau : plus le volume relatif de pores disponibles pour la pénétration de l'eau est élevé, plus la résistance au gel est faible.

Résistance au gel- l'un des indicateurs les plus importants de la qualité du béton, de la brique et d'autres matériaux de construction, dont la fourniture est particulièrement importante pour la Russie en raison de sa situation géographique et conditions climatiques... Des centaines de milliers de structures de divers matériaux de construction sont situées sur en plein air, sont humidifiés par l'action de facteurs naturels, exposés à des gels et dégels répétés. Les structures faites de matériaux non résistants au gel perdent éventuellement leur capacité portante, subissent une usure de surface et subissent divers types de dommages.

Pourquoi les dommages causés par le gel aux pièces de construction sont-ils répandus, pourquoi les bordures et l'asphalte sur les routes, les marches en béton, les dalles de balcon, les pavés, les briques et autres structures et matériaux s'effritent-ils et s'effritent-ils au cours de la deuxième ou de la troisième année ? La raison de la destruction prématurée des produits est leur faible résistance au gel ou, en termes techniques, l'incohérence de la marque de résistance au gel avec les exigences des documents réglementaires. La marque de résistance au gel est le nombre de cycles de congélation et décongélation alternées d'échantillons saturés d'eau sans violer l'intégrité et sans modifier la résistance. La brique et le béton doivent servir à l'amiable pendant au moins 100 ans sans destruction visible.

Des produits présentant une résistance au gel insuffisante apparaissent lorsque le fabricant enfreint les réglementations et la technologie de fabrication et qu'il n'y a aucun contrôle de la résistance au gel.

Par exemple, pour un béton résistant au gel, les facteurs déterminants en plus de la consommation de ciment sont : le rapport eau-ciment, le type de ciment, les conditions de durcissement du béton, la présence d'additifs entraîneurs d'air, etc.

Dans des conditions difficiles, il y a le matériau qui est humidifié avec des changements de température brusques. L'eau absorbée par le matériau, en particulier les pores de la couche de surface, gèle à température nulle avec une expansion de 8,5%. L'alternance rythmique de cristallisation de la glace dans les pores avec dégel ultérieur entraîne des contraintes internes supplémentaires. Des micro- et macrofissures peuvent apparaître avec une diminution de la résistance, avec une possible destruction de la structure. La capacité d'un matériau saturé d'eau à résister à des cycles de congélation et de dégel répétés (cycliques) sans dommages techniques importants ni détérioration des propriétés est appelée résistance au gel. Les limites normatives de la diminution admissible de la résistance ou de la diminution de la masse des échantillons après avoir testé le matériau pour la résistance au gel à un certain nombre de cycles de congélation et de décongélation ont été établies. Certains matériaux, par exemple le béton, sont marqués pour la résistance au gel en fonction du nombre de cycles d'essai qu'ils résistent sans signes visibles de destruction. Habituellement, les échantillons saturés d'eau sont congelés dans des congélateurs, et la décongélation est organisée dans une eau ayant température ambiante... La durée d'un cycle est d'un jour. De nombreux matériaux peuvent supporter 200 ... 300 cycles ou plus. Des méthodes accélérées de test de résistance au gel, ou de sécurité dans les solutions salines avec cristallisation alternée du sel dans les pores du matériau, peuvent également être utilisées. Pour certains matériaux, par exemple Pierre naturelle, la résistance au gel est jugée par la valeur du coefficient de ramollissement.

12. Conductivité thermique et capacité thermique des matériaux de construction.

Conductivité thermique

Conductivité thermique- la capacité d'un matériau à conduire un flux thermique à travers son épaisseur en présence d'un écart de température sur les surfaces limitant le matériau. L'indice de conductivité thermique est le coefficient de conductivité thermique . Parfois, la conductivité thermique est exprimée comme l'inverse de λ - résistance thermique (R = 1 / λ).

Le coefficient de conductivité thermique dépend de la nature du matériau, de sa structure, de sa porosité et de son taux d'humidité. Le matériau cristallin est généralement plus conducteur thermiquement que le matériau amorphe. Le coefficient de conductivité thermique des matériaux stratifiés (plastiques stratifiés) et fibreux (bois) dépend de manière significative de la direction du flux de chaleur par rapport aux couches ou fibres. Ainsi, pour le bois le long des fibres, il est environ deux fois plus large qu'en travers.

Plus les pores des matériaux sont grands, plus la valeur est grande. Le coefficient diminue avec une diminution de la densité moyenne des matériaux homogènes, et les matériaux à porosité développée et à faible teneur en humidité ont la conductivité thermique la plus faible. Lorsque le matériau est humidifié, sa conductivité thermique augmente, car le coefficient de conductivité thermique de l'eau est environ 25 fois supérieur à celui de l'air. Vous trouverez ci-dessous les coefficients de conductivité thermique de divers matériaux, W / (m · ° C); à titre de comparaison, les valeurs λ de l'eau et de l'air sont données :

le cuivre……………………. 403.00

acier……………………. 58,00

granit……………………. 2,92

béton lourd …………. 1,28-1,55

Brique d'argile ………. 0,70-0,85

tuf ……………………… .. 0,35-0,45

le long du fil 0,30

à travers les fibres 0,17

laine minérale 0,06-0,09

béton calorifuge. .0.03-0.08

eau ... ... 0,599

air 0,023

La conductivité thermique est d'une importance pratique lors du choix des matériaux pour les murs extérieurs, les sols et les revêtements des bâtiments, l'isolation des réseaux de chauffage, les réfrigérateurs, les chaudières, etc.

Capacité thermique

Capacité calorifique - la propriété d'un matériau à absorber la chaleur lorsqu'il est chauffé et à émettre lorsqu'il est refroidi. Le rapport de la capacité calorifique à une quantité unitaire de matériau (en masse ou en volume) s'appelle la capacité calorifique spécifique, qui est numériquement égale à la quantité de chaleur (en J) nécessaire pour chauffer 1 kg de matériau de I ° C. La chaleur spécifique, kJ / (kg - ° С), des matériaux indiqués ci-dessous est :

acier 0,46-0,48

alliages d'aluminium 0,90

Naturel matériaux en pierre 0,75-0,93

béton lourd 0,80-0,92

brique 0,74

Pin. ... 2,51

La capacité calorifique est prise en compte lors de la détermination de la stabilité thermique des enceintes extérieures des bâtiments chauffés (des matériaux ayant la capacité thermique spécifique la plus élevée sont nécessaires), lors du calcul de l'échauffement des composants du béton et du mortier, ainsi que des mastics pour les travaux en heure d'hiver etc.

Résistance thermique matériaux.

La résistance thermique des réfractaires est appelée leur capacité à ne pas s'effondrer, c'est-à-dire à conserver leur forme d'origine sans écaillage, fissures et encoches avec un changement brusque de température.

La destruction spécifiée des produits réfractaires peut avoir lieu en relation avec l'apparition de contraintes internes dans ceux-ci, dues à l'apparition d'un gradient de température sur la section des produits. Par conséquent, les contraintes internes (cisaillement ou traction) dans un matériau réfractaire, toutes choses égales par ailleurs, dépendent de son coefficient de température de dilatation linéaire : elles augmentent avec une augmentation de ce dernier. Lorsque la valeur de ces contraintes devient supérieure à la résistance au cisaillement ou à la traction du matériau, le produit de la tour de refroidissement sèche tombe en panne.

Les forces d'adhérence s'opposant à la destruction des produits sont caractérisées par la présence d'un état élastique du matériau - le module d'élasticité en cisaillement ou en traction. La résistance d'un matériau aux contraintes thermiques qui s'y produisent diminue avec une augmentation de la valeur du module d'élasticité. Le module d'élasticité d'un matériau est directement proportionnel à sa résistance ultime en compression ; par conséquent, la résistance thermique d'un matériau est inversement proportionnelle à sa résistance ultime en compression.

La destruction (déformation) des matériaux réfractaires à partir des contraintes thermiques se produit en deux étapes : dans la première, l'amorçage des fissures se produit, dans la seconde, leur propagation et leur développement.

Résistance thermique les matériaux réfractaires en général, c'est-à-dire si l'on ne prend pas en compte leurs dimensions, leurs caractéristiques structurelles et leurs conditions d'essai, peuvent être caractérisés par le coefficient de résistance thermique Kt.

où est la conductivité thermique du matériau ; est la résistance à la traction ultime ; capacité de chaleur c; est la masse volumique apparente ; a - coefficient de température de dilatation linéaire; E est le module d'élasticité.

La résistance thermique des matériaux réfractaires denses est déterminée conformément à la procédure standard (selon GOST 7875-56) par le nombre de cycles thermiques (chauffage et refroidissement brutal) que le matériau peut supporter jusqu'à un certain degré de destruction : Pour les essais, prélever des produits entiers ou en découper des échantillons de dimensions 230 × 113 × 65 mm. Avant les tests, les échantillons sont séchés et pesés avec une précision de 5 g. Ils sont chauffés dans un four électrique spécial avec des radiateurs au carborundum. Les échantillons sont introduits dans un four chauffé à 1300°C avec leur extrémité (plus petit bord) à une profondeur de 50 mm (sur toute la longueur de l'échantillon) et maintenus 10 min à cette température. Après chauffage, les échantillons sont sortis du four et l'extrémité chauffée est descendue dans une cuve avec de l'eau courante à une température de 5-259C jusqu'à une profondeur de 50 mm pendant 5 minutes. Ensuite, les échantillons sont conservés à l'air pendant 5 à 10 minutes. Le chauffage et la trempe sont répétés jusqu'à ce que l'échantillon ait perdu 20 % de sa masse. Un chauffage suivi d'un refroidissement est un échange de chaleur. Les résultats des tests sont exprimés par le nombre de cycles thermiques entiers auxquels l'échantillon a résisté jusqu'à ce qu'il perde 20 % de sa masse d'origine. Le changement de chaleur, dans lequel la perte/masse de l'échantillon dépasse 20 %, ne compte pas pour la détermination de la résistance à la chaleur de l'échantillon.

Il n'existe actuellement aucune méthode standard pour déterminer la résistance thermique des matériaux réfractaires légers (produits réfractaires calorifuges).

Les méthodes suivantes pour déterminer la stabilité thermique de tout matériau poreux sont connues et appliquées.

1. Le matériau est chauffé à différentes températures sur des plaques en céramique ou en métal, puis refroidi à l'air. Ces processus vérifient et enregistrent le nombre de cycles chauffage - refroidissement avant fissuration ou destruction des éprouvettes.

2.La méthode est la même, mais le matériau est refroidi avec un jet de comprimé l'air ou, dans eau froide.

3. Déterminer la perte de résistance du matériau lors de la compression après un ou plusieurs cycles de chauffage - refroidissement à l'air (cycles de chaleur de l'air).

4.En cours de chauffage ou de refroidissement de l'échantillon d'essai, déterminez la différence de température maximale dans sa paroi jusqu'à l'apparition de fissures, c'est-à-dire la vitesse de chauffage et de refroidissement admissible.

Résistance thermique.

Thermic. des contraintes surviennent en raison du gradient de température. Ils sont observés avec une répartition inégale de la température, avec une hétérogénéité de la composition de la phase (et la dilatation thermique causée par celle-ci), ainsi qu'avec une anisotropie thermique. prolongements. Le degré d'influence de la thermique. les contraintes dans différents produits dépendent de l'amplitude de ces contraintes, de leur répartition dans le volume, ainsi que de la structure et du matériau sv-in.

Stabilité thermique, résistance à la chaleur - la capacité des matériaux cassants à résister à la chaleur sans destruction. tension à des changements de température simples et multiples. Habituellement, le critère Ie. est critique. état thermique correspondant à l'apparition d'un thermique visible. fissures. Souvent Ie caractériser la température, le chauffage jusqu'à une coupe et un refroidissement rapide ultérieur réduisent fortement la mécanique. la résistance du matériau en raison de l'apparition de dommages, en raison de. l'action du thermique. stress. Celles. également déterminé par le changement de la résistance des échantillons avant et après un brusque saut de température (changement de chaleur), par exemple. par refroidissement brutal à l'air ou à l'eau d'un échantillon chauffé dans une étuve.

Dans la plupart des cas, les quantités, une mesure de la résistance thermique. les tensions sont considérées comme max, la différence de température entre isotherme. surfaces, quand une coupure se produit la destruction du corps dans la définition. conditions de transfert de chaleur. Une fois détruit, la valeur de thermique. la contrainte est égale à la résistance ultime du matériau ; en général, max, la différence de température est déterminée par le produit de deux indicateurs - la résistance thermique du matériau. tension R et facteur de forme S : A tmax ** RS. Le critère R dépend des conditions de chauffage et de base. St. dans la matière. Le facteur 5 prend en compte la dépendance thermique. contraintes liées à la forme et à la taille des produits.

Le rôle du thermique. la contrainte n'est essentielle que pour le comportement des matériaux fragiles ; en présence de plasticité ou dans la région. plasticité à haute température des matériaux cassants, ces contraintes se relâchent. Leur rôle augmente à des taux de changement de température plus élevés que la vitesse du plastique. déformation.

Dans la plupart des cas, T. est évalué expérimentalement par des qualités, des indicateurs; la méthode d'essai doit être proche des conditions de service des produits. Les techniques consistent à déterminer l'état des prototypes avant et après exposition au gradient de température. Ils peuvent être divisés en tests avec un thermique. cycle, chauffage et refroidissement répétés ou cycliques et en courant continu. mode température. Le plus souvent, le nombre de changements de chaleur est déterminé, une coupure que le produit peut supporter. T. se caractérise par le nombre de cycles thermiques avant l'apparition de fissures et jusqu'à une perte de 20 % de la masse. En enquête. d'autres méthodes sont également utilisées en pratique : elles modifient le type de changements de chaleur (par exemple, elles chauffent jusqu'à 800°C ou refroidissent à l'air), déterminent la perte de résistance après un ou plusieurs changements de chaleur, différence de température destructrice, etc.

La comparaison des matériaux sur T. est souvent réalisée en mesurant le complexe de leur sv-v, combinant sv-va en décomp. Les critères au seigle montrent la capacité du matériau à résister à l'apparition et à la propagation de fissures. La différence de température, provoquant la destruction (ou l'apparition d'une fissure), avec une limitation complète de la déformation en température R-Co (1 -ft) / Ea, où C - const; ob - résistance ultime; / et - coefficient. Poisson; E est le module d'élasticité ; un - coefficient. thermique linéaire prolongements. Avec un changement instantané de la température de surface, la constante C est égale à 1, à faible taux de transfert de chaleur, elle est égale au coefficient. conductivité thermique et lors du changement de température avec poste, vitesse - coefficient. diffusivité thermique. Parfois, la destruction n'est pas considérée comme l'apparition d'une fissure, mais sa propagation à travers le corps, car des fissures germes existent dans la structure du matériau. Le critère de stabilité thermique peut alors être une valeur inversement proportionnelle à la déformation élastique destructrice accumulée en unités. volume R - E / ob, ou la résistance du matériau à la propagation des fissures R - Eu / st b (u - bat l'énergie de surface effective).