ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ПЕНООБРАЗУЮЩЕЙ СМЕСИ И ПЕНОСТЕКЛЕ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ И ФОРМОВАНИИ
С физической точки зрения пеностекло можно рассматривать как гетерогенную систему, состоящую из газообразной и твердой фаз. Хотя газообразная фаза в конечном продукте диспергирована в твердой, образование пены протекает между жидкой и газообразной фазами. Поэтому характер формирования структуры пеностекла определяется также особенностями перехода жидкой фазы в твердое состояние. Кинетика этого процесса обусловливается явлениями, в результате которых сначала образуются, а затем накапливаются газы, которые при некотором фазовом соотношении вызывают вспенивание.
Для научно обоснованного объяснения свойств и структуры пеностекла на различных этапах его возникновения необходимо достаточно полно знать механизм формирования исходной системы, из которой в результате постепенного накопления газообразных продуктов при нагревании формируется пеностекло, характеризуемое некоторым структурным состоянием [3, 270].
Согласно взглядам И. И. Китайгородского [263], которому принадлежат большие заслуги в разработке порошкового способа получения пеностекла, образование ячеистой структуры при вспенивании силикатных материалов обусловлено взаимодействием двух основных факторов: пиропластическим состоянием нагреваемого до размягчения материала и выделением газов, которые вызывают вспенивание. Несколько позже С. П. Каменецкий [235] и А. В. Жуков с соавторами [236, 237], исследуя вспучивание перлитов и других вулканических пород, пришли к аналогичным выводам, дополнив их данными относительно постоянства реологических свойств расплава в момент вспучивания. В связи с этим фактор однородности пенообразующей смеси (стекла и газообразователя) имеет важное значение, поскольку к пеностеклу предъявляются большие требования по равномерности его структуры. Последнее, по мнению ряда исследователей [1, 50], обеспечивается изотермическим состоянием спеков смеси в интервале температур вспенивания, равномерным распределением в нем газообразо - вателя и ходом реакций газообразования. Таким образом, процесс формирования и развития структуры пеностекла того или иного типа является многофакторным, объединяющим комплекс явлений, протекающих в исходном стекле, пенообразующей смеси, в пиропластическом спеке и сформировавшемся пеностекле [290—338].
Деформационо-упругие свойства пиропластического пеностекла связаны, несомненно, с реологическими свойствами исходного стекла и давлением газов внутри ячеек. Взаимная связь этих параметров определяет, очевидно, интервал температуры, в котором возможно формование пеиомассы.
Как видно из работ [26, 28, 29, 290—295], основной задачей при формовании изделий из пеностекла является определение температурных полей в зоне формующих устройств и самом изделии. Точное аналитическое решение задачи о распределении температур в области формования пеностекла практически невозможно из-за трудностей получения исходных данных для составления условий задачи. В связи с этим избран расчетно - экспериментальный путь исследования тепловой стороны процесса формования пеностекла.
