بررسي اثر افزودني‌ها بر خواص مكانيكي و شيميايي پروپانت‌هاي آلومينايي

كارشناسي ارشد

پروپانت‌ها ذرات صلبي هستند كه در فرآيند شكافت هيدروليكي به منظور استخراج نفت و گاز از منابع غير متداول مورد استفاده قرار مي‌گيرند. پروپانت ايده‌آل خواصي مانند چگالي كم، استحكام و مقاومت در برابر اسيد بالا دارد. پروپانت‌هاي سراميكي از مواد اوليه‌ي بوكسيتي و كائولني بسيار مستحكم و سبك هستند ولي سيليكا كه جزء مهمي از مواد اوليه است داراي انحلال پذيري بالايي در اسيد HF مي‌باشد. به همين دليل اخيراً سامانه‌هاي آلومينايي فاقد سيليكا مورد توجه مي‌باشند و افزودني‌هايي به جهت كاهش چگالي، افزايش استحكام و مقاومت در برابر اسيد مورد استفاده قرار گرفته ‌اند. در اين مطالعه با استفاده از افزودني‌هاي منيزيا، كلسيا، اسيد فسفريك، باريا، اكسيد منگنز و تيتانيا، سه سامانه بر پايه‌ي آلومينا با مقادير متفاوت از افزودني‌ها تعريف شد و خواصي مانند چگالي كلي، استحكام مكانيكي و مقاومت در برابر اسيد توسط آزمون‌هاي آب جوش، استحكام خمشي سه نقطه‌اي و مقاومت در برابر محلول اسيدي(HF-HCl) اندازه‌گيري شد. به منظور تحليل نتايج فوق و بررسي‌هاي فازي و ريزساختاري نيز آزمون‌هاي آناليز پراش اشعه‌ي ايكس و آناليز تصويري SEM استفاده شده است. نتايج حاكي از آن است كه در سامانه‌ي اول داراي مقادير 75، 5/5، 5/4، 9 و 6%وزني از آلومينا، كلسيا، P2O5، باريا و منيزيا مي‌توان به پروپانتي سبك و مقاوم در برابر اسيد دست يافت. در سامانه‌ي دوم داراي مقادير آلومينا، كلسيا و P2O5 مشابه و مقادير 6 و 9%وزني به ترتيب باريا و اكسيد منگنز پروپانتي مستحكم‌تر از آلومينا و بسيار مقاوم در برابر اسيد حاصل شده است در حالي‌كه دانسيته كاهش يافته است و در سامانه‌ي سوم با استفاده از 86، 3، 7، 2 و2%وزني از آلومينا، باريا، منيزيا، تيتانيا و اكسيد منگنز پروپانتي بسيار مستحكم و مقاوم در برابر اسيد حاصل مي‌شود كه نسبت به آلوميناي پخت شده در شرايط مشابه مستحكم‌تر و چگال‌تر و بسيار مقاوم در برابر اسيد است.

191987

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر علي بيت اللهي

سراميك

دكتر فرهاد گلستاني فرد - دكتر رحيم نقي زاده