Состав и структура пористых термостойких неорганических композиционных материалов

Данная статья является продолжением серии наших статей, посвященных получению керамических и композиционных наноматериалов на основе различных неорганических термостойких связующих. Работа посвящена важным аспектам, определяющим свойства подобных материалов, которыми является их микро- и макроструктура, и химический состав. Особое значение эти факторы имеют для получения пористых термостойких материалов. В настоящей работе рассмотрены основные типы пористых термостойких материалов. Пористыми материалами называются твердые тела, содержащие пустоты в достаточно большом количестве, при этом средние размеры отдельных пустот значительно меньше размеров самого тела. Структура пористых материалов характеризуется следующими параметрами: общая или истинная пористость; закрытая пористость; открытая или кажущаяся пористость; средний размер пор и функция их распределения по размерам; удельный объем пор; удельная поверхность пор; степень анизотропности материала; проницаемость. Показано, что способ получения пористых материалов оказывает большое влияние на характер формирования поровой структуры материалов. Изменяя технологические параметры производства пористых изделий, можно регулировать как общую пористость, так и характер строения пористого материала. Проведен анализ и сравнение понятий, которые характеризуют поведение материалов при высоких температурах: огнеупорность, термостойкость, теплостойкость, жаростойкость, жаропрочность. Проведено сравнение различных химических веществ, обладающих наибольшей термостабильностью и огнеупорностью. Сформулированы требования к основным компонентам, необходимым для создания легких пористых огнеупорных материалов, предназначенных для использования в качестве теплоизоляционных материалов. Проведен анализ различных пористых термостойких неорганических композиционных материалов, выпускаемых промышленностью. Показаны различные химические вещества, обладающие наибольшей термостабильностью и огнеупорностью. Проведен анализ фазовых диаграмм подобных соединений. Рекомендованы системы и фазовые составы, оптимальные для создания термостойких пористых материалов.