Home / Семена / Кварцевый песок – Огнеупорные материалы

Кварцевый песок – Огнеупорные материалы

СТРУКТУРА

Кристаллическая решётка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния значительно меньше, чем алмаза.

Имеет объемную структуру. Ядра атомов вместе с электронами на внутренних оболочках обладают положительным зарядом 4, который уравновешивается отрицательными зарядами четырех электронов на внешней оболочке. Вместе с электронами соседних атомов они образуют ковалентные связи на кристаллической решетке.

https://www.youtube.com/watch?v=upload

Таким образом, на внешней оболочке находятся четыре своих электрона и четыре электрона, заимствованные у четырех соседних атомов. При температуре абсолютного нуля все электроны внешних оболочек участвуют в ковалентных связях. При этом кремний является идеальными изолятором, так как не имеет свободных электронов, создающих проводимость.

Особенности

Достаточно часто новички в сфере строительства путают строительныйпесок с кварцевым. В итоге получается неразумное расходование финансовых средств, неверные эксплуатационные характеристики и свойства конечного продукта или объекта. Необходимо различать их, чтобы правильно применять.

Особенности производственного процесса и физико-механические свойства кварцевого песка позволяют назвать рассматриваемый материал одним из самых ценных в современной промышленности. Его не используют как наполнитель для строительныхсоставов, не засыпают траншеи, не укладывают подушки и не выравнивают грунт.

Если сравнивать строительныйпесок и кварцевый, стоит отметить одно серьезное отличие. Последний отличается более однородным составом. Поры между зернами позволяют назвать этот материал одним из самых грязеемких. При этом, износ отдельных частиц – крайне длительный и сложный процесс (7 баллов по шкале твердости Мооса). Это свойство позволяет применятьматериал в различных фильтрующих системах.

МОРФОЛОГИЯ

Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO

(около 12 % массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния, — это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Вторую по распространённости в природе группу соединений кремния составляют силикаты и алюмосиликаты.

Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде.

Использование

Кварцевыйпесок, благодаря высоким техническим и эксплуатационным характеристикам, применяется во множестве сфер. Использование в конкретной области зависит от вида.

  1. Стекольный кварцевыйпесок. Уже из названия можно сделать вывод, что этот видприменяется в стекольной промышленности. Из него делают стекло, стекловолокно, изоляционные материалы, керамические изделия и фарфор. Размер отдельных песчинок варьируется от 0,1 до 0,4 мм. Характеристики производимого стекла напрямую зависят от марки кварцевогопеска (по уровню содержания железа). Чтобы очиститьпесок от железа, применяется магнитное обогащение.
  2. Формовочный. Основная сфера использования – металлургическая промышленность. Из этого материала изготавливают формы для литья. Изделия из этого видакварцевогопеска отличаются от других высокой устойчивостью к экстремальным температурам, а также к механическому воздействию.
  3. Фракционный. Один из самых универсальных видов, широко применяется в промышленности. При фракции менее 0,1 мм (пылевидный кварцевыйпесок) используется в качестве наполнителя для различных высококачественных строительных смесей.
Предлагаем ознакомиться  Разведение и содержание перепелов дома на даче на участке

Если размер отдельных песчинок варьируется от 0,2 до 0,8, кварцевый песок используется в качестве абразива для обработки металлических поверхностей (используется в пескоструйных машинах). С его помощью можно отшлифовать поверхность, снять старый слой краски и даже нанести узор на поверхности из различных материалов.

Наиболее крупные фракциипеска приобретают имя кварцевой крошки. Чаще всего ее применяют для декоративной отделки различных поверхностей и элементов интерьера.

Выше было сказано, что кварцевый песокприменяется еще и в системах очистки. Имеется в виду как бытовая, так и промышленная очистка. В этом случае используетсякварцевый песок самой разной фракции. Таким образом, достигается наилучшая сорбционная способность. Пример использованиякварцевогопеска в системах фильтрации – очистка нефтепродуктов от посторонних примесей.

Окрашенный кварцевый песок разной фракции получил наибольшее распространение в детском творчестве, а также в качестве грунта для аквариумов. На зерна песка наносится краска на полиуретановой или эпоксидной основе. В результате песок не истирается и на выгорает, обладает высокой механической и химической устойчивостью.

В строительной промышленности кварцевый песок также применяется. Его используют в процессе изготовления силикатного кирпича и огнеупорного бетона. В дорожной отрасли песокиспользуют для создания нескользящей поверхности. В животноводстве кварцевый песок дают птицам вместе с пищей, чтобы ускорить процесс переваривания.

Стоит отметить широкое применениекварцевого песка в системах фильтрации для бассейнов. Сегодня это одни из самых популярных систем, благодаря превосходному сочетанию цены и качества.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Работа фильтров основывается на простом принципе: вода поступает сверху в фильтр и под действием гравитации проходит через слой кварцевогопеска, очищаясь от загрязнений. Наполнителем для систем фильтрации выступает дробленый кварцевый песок разной фракции.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде 3 мг/л. Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде — мельчайшие включения (наноиндивиды) в ийолитах Горячегорского щелочно-габброидного массива (Кузнецкий Алатау, Красноярский край);

Характеристики и свойства

Отдельные крупинки кварцевогопеска имеют размер от 0,05 до 3 мм. В песке могут содержаться самые разные примеси, которые влияют на его физико-механические свойства и цвет. К примеру, содержание в нем железа придает песку бурый цвет. Титан – розовый, чистый кварц бесцветен. Рассмотрим основные физико-механические характеристики:

  • 1 класс радиоактивности;
  • плотность составляет более 1400г/см3;
  • по шкале Мооса твердость 7;
  • дробимость около 0,3;
  • истираемость – 0,1.
Предлагаем ознакомиться  Серебристая чайка - описание, среда обитания, интересные факты

ПРИМЕНЕНИЕ

Сверхчистый кремний преимущественно используется для производства одиночных электронных приборов (нелинейные пассивные элементы электрических схем) и однокристальных микросхем. Чистый кремний, отходы сверхчистого кремния, очищенный металлургический кремний в виде кристаллического кремния являются основным сырьевым материалом для солнечной энергетики.

Монокристаллический кремний — помимо электроники и солнечной энергетики, используется для изготовления зеркал газовых лазеров.

Соединения металлов с кремнием — силициды — являются широко употребляемыми в промышленности (например, электронной и атомной) материалами с широким спектром полезных химических, электрических и ядерных свойств (устойчивость к окислению, нейтронам и др.). Силициды ряда элементов являются важными термоэлектрическими материалами.

Соединения кремния служат основой для производства стекла и цемента. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность. Она также выпускает силикатную керамику — кирпич, фарфор, фаянс и изделия из них. Широко известен силикатный клей, применяемый в строительстве как сиккатив, а в пиротехнике и в быту для склеивания бумаги. Получили широкое распространение силиконовые масла и силиконы — материалы на основе кремнийорганических соединений.

Технический кремний находит следующие применения:

  • сырьё для металлургических производств: компонент сплава (бронзы, силумин);
  • раскислитель (при выплавке чугуна и сталей);
  • модификатор свойств металлов или легирующий элемент (например, добавка определённого количества кремния при производстве трансформаторных сталей уменьшает коэрцитивную силу готового продукта) и т. п.;
  • сырьё для производства более чистого поликристаллического кремния и очищенного металлургического кремния (в литературе «umg-Si»);
  • сырьё для производства кремний органических материалов, силанов;
  • иногда кремний технической чистоты и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях;
  • для производства солнечных батарей;
  • антиблок (антиадгезивная добавка) в промышленности пластмасс.

Кремний (англ. Silicon) — Si

Молекулярный вес 28.09 г/моль
Происхождение названия в переводе c др.-греч. κρημνός — «утёс, гора».
IMA статус действителен
Предлагаем ознакомиться  Имбирь при больном горле

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Сам по себе кварц имеет кристаллическую структуру, как и любой другой минерал. Это свойство позволяет ему выдерживать значительные механические и химические нагрузки. Кварцевыйпесок – это крайне твердый и тугоплавкий материал. Химический состав и кристаллическая структура обуславливают тот факт, что материал не только не поддерживает горение, но и является огнеупорным. Песок, который получается из кварца, не вступает в химическую реакцию с другими веществами.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

Кварцевый песок должен соответствовать определенным требованиям:

  • химический состав предполагает наличие более 95% оксида кремния в своем составе;
  • глинистые примеси не должны составлять более 1%;
  • оксид железа также не должен быть выше 1%;
  • просушенный песок не должен содержать влагу более чем на 10%.
Цвет минерала железно-черный, красновато-коричневый
Цвет черты чёрный
Прозрачность непрозрачный
Блеск металлический
Спайность отсутствует
Твердость (шкала Мооса) 7
Излом раковистый
Плотность (измеренная) 2.09 — 2.23 г/см3
Радиоактивность (GRapi)

Check Also

Овес для чистки печени как правильно заваривать и пить

Содержание1 Овсяный отвар при гепатите1.1 Напиток на молоке1.2 Кисель1.3 Настойка1.4 Специальные БАДы2 Отвар овса для …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector