Структура ситаллов.
По своей структуре ситаллы являются аморфнокристаллическими веществами, поэтому ситаллы можно рассматривать как композиционные материалы, состоящие из многочисленных кристаллов размером до 1 мкм и имеющие остаточную стекловидную фазу. При получении ситаллов, керамики и композиционных материалов реализуется основной принцип современного материаловедения – создание в объеме конструкционного материала, обладающего комплексом заданных свойств, гетерогенных, дискретных структур. Содержание кристаллической фазы в ситаллах достигает 95%.
Профессором Китайгородским были сформулированы и экспериментально доказаны два основных вывода:
- чем меньше стекла содержит керамика, тем выше ее прочность;
- свойства готовой продукции определяются свойствами твердого кристаллического тела.
Первое применение нашли ситаллы в 1946 году для изготовления фурм – трубок, по которым в доменную печь подают сжатый воздух для плавки металла, а также для изготовления корундового микролита – материала для абразивных кругов.
Из микролита начали делать насадки для режущего инструмента (они обладают высокой прочностью и выдерживают без разрушения температуру до 2000°С), фильеры, нитеводители для ткацких станков, втулки и сопла песко – и дробеструйных аппаратов. Штуцера из ситалла в фонтанной нефтеперекачивающей аппаратуре требуют замены вследствие износа каждый месяц, в то время как втулки из легированной стали меняют через 2-3 дня (при этом стоимость ситалла в десятки раз меньше стоимости высокопрочной легированной стали).
Проблема поиска сырья для получения ситаллов подтолкнула ученых к использованию доменных шлаков в качестве такого сырья.
Первые исследования в этой области были проведены в 1961 году профессором Китайгородским И.И. и начальником лаборатории Донбасского завода “Автостекло” Константином Тимофеевичем Бондаревым. Неподалеку от завода “Автостекло” находится металлургический завод имени Фрунзе. Там находилось много как отвального, так и огненно-жидкого шлака.
Исследование процесса варки шлакоситаллов положили начало образованию новой отрасли промышленности – ситаллургии.
Первыми на заводе “Автостекло” были выпущены строительные материалы и конструктивные элементы из шлакоситалла: панели шириной 3 метра, длиной 10…12 метров, толщиной 160 мм, литые лестничные пролеты, кафельная плитка, умывальники, разноцветные ванны (черная ванна – мечта женщины), трубы с ситалловым покрытием.
Следующим шагом в будущее, по мнению профессора Китайгородского И.И., должен был стать вспененный ситалл (пенокералит).