Министерство сельского хозяйства республики казахстан

125
УДК 631.354:633.1 
 ПРИСПОСОБЛЕНИЕ К НАКЛОННОЙ КАМЕРЕ  
ЗЕРНОУБОРОЧНОГО КОМБАЙНА 
Тойлыбаев М.С., Айтбаев Ж.Е., Тойлыбаев Н.С.
 
Казахский национальный аграрный университет 
Аңдатпа 
Мақалада  житняк  жинау  технологиясына  сараптама  жасалып  жəне  күріш  жинау 
барысында  сандық  жəне  сапалық  ысырапты  төмендетуге  мүмкіндік  беретін  житняк 
комбайнының көлбеу камерасының жетілдірілген конструкциясы негізделген.  
Annotation
 
The article includes analysis of rice harvesting  technology and justification of construction 
of the improved inclined chamber  of rice grain combine that enables the reduction of  quantitative 
and qualitative losses during rice harvesting.  
Ключевые  слова:
  молотильный  аппарат,  наклонная  камера,  зерноуборочный 
комбайн, пастбищные растения, гофры, биомасса. 
Основным  путем  сохранения  и  увеличения  продуктивности  растительности  и 
плодородия почв аридных районов является разработка рационального их использования, 
поверхностного и коренного улучшения. Среди этих мер важное значение имеет создание 
сенокосов и пастбищ путем подсева семян ценных кормовых растений, приспособленных к 
местным условиям. 
Для  улучшения  кормовых  угодий  и  создания  долголетних  высокопродуктивных 
пастбищ  и  сенокосов  в  полупустынной  зоне  Казахстана  наиболее  ценным  кормовым 
растением  является  житняк.  Отличительными  биологическими  особенностями  этой 
культуры  являются  долголетие,  пастбищевыносливность,  морозо-  и  засухоустойчивость, 
высокая питательность [1,2]. 
Известно, что при использовании молотильного аппарата комбайна стебли житняка 
измельчаются,  а  семена  травмруются,  что  значительно  снижает  качественный  состав 
получаемых семян. Семена получают механические повреждения и впоследствии не дают 
хороших  всходов.  Содержание  большого  количества  мелких  сорных  примесей  создает 
большие трудности в послеуборочной обработке семян. Поэтому дальнейшее расширение 
кормовой базы в значительной степени зависит от решения проблемы качественной уборки 
семян.  Для  получения  высоких  и  гарантированных  урожаев  пастбищных  растении  
первостепенной  задачей  является  разработка    технологии  уборки  и  создание  более 
совершенных уборочных машин, которые позволили бы убирать на семена с наименьшими 
их  потерями  и  сохронением  высоких  качеств.  Семена,  выделенные  потереснижающим 
устройствами в уборочных агрегатах, более ценны в биологическом и посевном отношении, 
чем полученные путем обмолота обычным зерноуборочным комбайном [3,4].  
Для  реализации  механико-технологического  принципа  разравнивание  биомассы 
житняка в наклонной камере зернового комбайна нами предложено усовершенствованная 
наклонная камера зернового комбайна (рис. 1), который   содержит корпус 1 с днищем 2, 
профили  гофр 3 на  днище  расположены  между  собой  с  разной  частотой  расстояния  по 
длине наклонной камеры, причем расстояние между гофрами 3 днища 2 наклонной камеры 
выполнено  с  большей  частотой  у  приемной  части  наклонной  камеры;  при  этом  гофры 3 
имеют V либо W - образный профиль, планчатый транспортер 4 [5,6]. 

 
126
Рабочий  процесс  в  наклонной  камере  зернового  комбайна  протекает  следующим 
образом 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Жатвенная часть (разрез): 
I-жатка; II-проставка; III-наклонная камера; IV- активатор обмолота;  
1-мотовило; 2-режущий аппарат; 3-пальчиковый механизм шнека; 4-шнек;  
5-башмак; 6-битер проставки; 7-транспортер наклонной камеры;  
8-очесыватель; 9- шкив верхнего вала наклонной камеры; 10- вал верхний; 11-крышка; 12-
вал нижний; 13-крюк; 14-корпус. 
 
Рисунок 1 – Жатвенная часть зернового комбайна с усовершенствованной наклонной 
камерой 
 
 
При  прямом  комбайнировании  исходное  состояние  биомассы  житняка    имеет 
минимум по толщине в середине потока и максимум по краям. 
Вследствие того, что верхняя часть гофр 3 выполнена в сторону молотилки (фиг.2), 
причем  профиль  гофр 3 на  днище 2 расположены  между  собой  с  разной  частотой 
расстояния по длине наклонной камеры, а расстояние между гофрами 3 днища 2 выполнено 
с  большей  частотой  у  приемной  части  наклонной  камеры,  масса  стремится  занять 
свободное пространство, т.е. перемещается от краев к середине. При этом достигается более 
плавное и сглаженное разравнивание потока биомассы житняка  по впадинам V - образных 
профилей  гофр 3, поскольку  гофры 3 на  днище 2 расположены  между  собой  с  разной 
частотой  расстояния  по  длине  наклонной  камеры,  причем  расстояние  между  гофрами 3 
днища 2 наклонной камеры выполнено с большей частотой у приемной части наклонной 
камеры, что обеспечивает достаточное, т.е. более полное выравнивание потока биомассы 
по  ширине  наклонной  камеры,  т.е.  по  ширине  молотилки.  Гофры 3 направленно 
распределяют массу по всей ширине камеры, перетирая колосья биомассы кромками гофр 
3  к  середине,  после  чего  биомасса  житняка    равномерным  слоем  подается  в  молотилку 
зернового комбайна (рис.2). 
Ι
ΙΙ
ΙΙΙ
ΙV
А
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 

127
При такой схеме наклонной камеры, обеспечивающей более полное выравнивание 
потока  житняка,  биомассы  по  ширине  молотилки,  значительно  снижается  нагрузка  на 
соломотряс  и  очистку  комбайна,  лимитирующего  его  производительность.  При  прочих 
равных условиях это дает увеличение производительности комбайна.  
Рисунок 2 – W - образный вариант исполнения дна наклонной камеры для раздельной 
уборки семенников житняка 
Рисунок 3 –  W - образный вариант исполнения дна наклонной камеры  для  прямого 
комбайнирования житняка 
Таким образом, более полное выравнивание потока биомассы житняка по ширине 
наклонной камеры, т.е. по ширине молотилки способствует увеличению просеиваемости 
семян через деку и уменьшению величины крутящего момента на валу барабана молотилки, 
что  положительно  сказывается  как  на  производительности,  так  и  на  качественных, 
энергетических и других показателях зернового комбайна.   
Уборка семенников житняка с помощью предлагаемых технических средств имеет 
свои явные преимущества:  
-  возможность  получения  высококачественного  посевного  материала,  т.е.  семян 
непосредственно в поле, в том числе и в несеменоводческих хозсубьектах; 
-  введение W- образного профиля гофр на днище с расположением между собой с 
разной частотой расстояния по длине наклонной камеры стабилизирует подачу биомассы 
житняка  в  молотильное  устройство,  обеспечивает  эффект  за  счет  повышения 
производительности труда; 
-  молотилка  комбайна  с  аналогичной  гофрированной  наклонной  камерой  имеет 
пропускную способность при уровне одинаковых общих потерь большую, чем молотилка 
2 
3 
Вид по А
3 
2 
Вид по А
 

 
128
комбайна  без  него  и  обеспечивает  равномерности  загрузки  молотилки  за  счет  лучшего 
разравнивания биомассы житняка; 
-  толщина  слоя  биомассы  из  синусоиды  преобразуется  в  равномерный  поток  (по 
ширине), обеспечивая условия тонкослойного обмолота, что способствует к уменьшению 
момента на валу молотильного барабана и снижению потребной мощности двигателя на 
обмолот. 
 
 
        Литература     
 
1. Садыков Ж.С. Есполов Т.И. Решим проблему уборки биологически ценной части 
урожая. – Приложение к газете Наука Казахстана  № 15 (75), 1996, - 16с. 
2.  Кравченко  В.В.,  Куцеев  В.В.,Маслов  Г.Г.  и  др.  Семяулавливатель  к  уборочным 
машинам //Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки.-1986, №1. 
3.  Тойлыбаев  М.С.  Усовершенствование  наклонной  камеры  для  уборки  семян 
пастбищных растений. Сельскохозяйственные машины и технологии., Москва, ВИМ, 2013. 
№1 С.26-28. 
4. Инновационный патент РК № 20709 Ускоритель обмолота для уборочных машин/ 
Садыков Ж.С., Есполов Т.И., Тойлыбаев М.С. опубл. 16.05.2011, бюл. №5.  
5.  Тойлыбаев  М.С.,  Садыков  Ж.С.,  Альпейсов  Ш.А.  Результаты  исследования 
усовершенствованной  наклонной  камеры  зерноуборочного  комбайна / Вестник 
Карагандинского университета. №2,2012.с.73-77. 
6.  Патент РК №29317
 
«Способ определения коэффициента разравнивания биомассы, 
поступающей в МСУ комбайна и устройство для его осуществления». 20.11.2014, бюл.№12. 
 
 
ƏОК 378.1 
 
НАРЫҚТЫҚ ОҚЫТУДЫҢ ЖҮЙЕЛІЛІК ҚҰРЫЛЫМЫН АНЫҚТАУ 
 
Төлбаев Ə.Ə., Ибишев Ө.Ш., Болат Ұ. 
 
 
Қазақ ұлттық аграрлық университеті, Алматы  
 
        Аннотация  
        В статье расскрывается первоначальное определение системной структуры рыночного 
обучения.  Такая  структура  рыночного  обучения    способствует  формированию 
конкурентоспособный  интеллектуальной  нации,  что  служит  движущей  силой  развития 
инновационной экономики нашей страны. 
 
Annotation 
The article deals with the original definition of the market structure of the system of 
education. This structure promotes the formation of training market competitive intellectual nation 
that serves as the driving force behind the development of innovative economy of our country. 
 
Кілт  сөздер:
  Жүйелілік,  нарықтық  қатынастар,  нарықтық  ресурстар,  нарықтық 
процесс,  нарықтық  кəсіпкерлік,  нарықтық  еңбек,  нарықтық  тауар,  нарықтық  табыс, 
нарықтық  оқыту,  нарықтық  сабақтар,  нарықтық  философия,  нарықтық  экономика, 
нарықтық саясат, нарықтық психология, нарықтық педагогика. 
 
Осы заманғы ғылыми зерттеулер жүйелілік тұрғысында  жүргізілетіні баршаға мəлім. 
Грекше «sistem» ұғымы  жеке  бөліктерден  құралатын  толық  құрылым  дегенді  білдіреді. 
Жүйені  көптеген  өзара  заңды  байланыстарда  болатын  тұтастықтың  бірлігі  деп  түсінген 
жөн.  Олар  кездейсоқ  емес,  белгілі  бір  қатынаста  жəне  бір-бірімен  тығыз  тəуелділікте 

129
болады.  Осындай  жүйелілік  талдау  принципі  негізінде  зерттелетін  құбылыстың  не 
процестің заңдылық қасиеттері анықталады, табиғи мəн-мағынасы ашылады. 
Сол  себепті  бүкіл  дүниенің  жүйелелілік  негізінде  құрылғаны  деп  айтуға      болады: 
(галактикалар  жүйесі,  планетарлық  жүйе,  қоғамдық  жүйе,  ғылымдар  жүйесі,  атомдық-
молекулалық жүйе, оқыту жүйесі жəне т.б). 
Мыңдаған  жылдар  бойы  қоғамдық  дамудың  нəтижесінде  алғашқы  қоғам,  құл 
иеленуші қоғам, феодалдық, капиталистік, социалистік, нарықтық қоғамдардың мегажүйесі 
құрылған. Олардың ішіндегі қазіргі нарықтық (кəсіпкерлік) қоғам өте күрделі, сан алуан 
құбылмалы,  ерекше  өзгешелігі  бар,  біздер  үшін  айрықша  жаңа  қоғам  болып  саналады. 
Бүгінгі нарықтық қоғамның өзі де сан қырлы. Нарықтық қатынастар – нарықтық ресурстар 
– нарықтық  процесс – нарықтық  кəсіпкерлік    –  нарықтық  еңбек – нарықтық  тауар –
нарықтық табыс сияқты өзгеше макрожүйені құрайды (1). Бұл жүйенің əр компоненттері де 
белгілі бір өзінше жеке жүйеден түзіледі. 
  Нарықтық қоғамның əлеуметтік-ғылыми желісіне нарықтық философия, нарықтық 
экономика, нарықтық саясат, нарықтық психология, нарықтық педагогика секілді салалар 
кіреді, өз кезегінде, нарықтық педагогикадан нарықтық оқыту, нарықтық тəрбие кəсіпкер 
тұлға  қалыптастыру  сияқты  жеке  жүйелер  тарқатылады. «Кез  келген  шешім  жаңа 
проблеманы тудырады» (Э.Мерфидің Заңы) деген осы емес пе? 
Кез  келген  жүйелілік  құрылым  секілді  нарықтық  оқыту  жүйесі  де    мағыналық 
тұрғыдан мынадай компоненттерден құралады: 
- нарықтық ұғымдар;  
- нарықтылық құндылықтар;  
- оқыту процесін нарықтандыру; 
- нарықтық сабақтар; 
-нарықтық оқытуға мұғалімдерді даярлау 
-білім беру процесінде нарықтық құндылықтарға басымдылық таныту [3]. 
Ғылыми  педагогикалық  зерттеулерді  зерделей  келе  мұндай  жеке  элементтердің  де 
жүйелілік қасиеттерін анықтауға мүмкіндік беретіндігі анықталды. 
1) Оларды  жеке-жеке  тереңірек  талдап,  нарықтық  оқытуға  қатысты  нарықтық
ұғымдардың мынандай негізгі құрылымынан ұсынуға болады: қажеттілік – тауар өндіру – 
ресурс – кəсіпкерлік – сұраныс – ұсыныс – коммерция – баға – маркетинг – табыс – 
бəсекелестік.  
Бұл жүйенің осындай реттілігі нарықтық процестің құрылымын оқушылардың дұрыс 
түсінуіне қолайлы жағдай туғызатынын байқадық [3]. Осы нарықтық ұғымдар жүйесінің 
сабақта түсіндірілу маңыздылығын материалистік диалектикалық категориялық тұрғыдан 
дəлелдеп көрсеттік. Мəселен, категориялық аналогия бойынша «ресурсты» - «мазмұнға», 
«жер  мен  капиталды» - «түрге»,  сол  сияқты  «кəсіпкерлікті» - «мүмкіндікке»,  ал  «тауар 
өндіруді» - «шындыққа» жатқызуға болады екен. 
Мұндай  нарықтық  ұғымдар  жүйесі  кəсіпкерлік  процестің  мəнін  ашуға  көмектеседі, 
оқушылардың нарықтық қатынастарды дұрыс жүйелі түсінуіне ықпал жасайды. 
2) Сабақты  түсіндірілетін  оқу  материалының  нарықтық  құндылықтарын  айқындау
тəсілдері жүйелілік ізденісті талап етеді. Ондай жүйенің желісіне мынандай компоненттер 
кіреді: 
А)  оқу  материалының  негізінде  қандай  тауар  жасалғаны  немесе  қандай  прибор 
(аппаратура) істелгендігін білу; 
Ə) қандай құбылыс немесе заңдылық пайдаланылғандығын анықтау; 
Б) қалай жасалғанын түсіндіру; 
В) қайда сатылып (не қолданылып) жатқанын айқындау; 
Г) қандай бағаға сатылып жатқанын білдіру; 
Д) қанша табыс түсетінін түсіндіру; 
Е) қандай мамандықтардың керектігін білдірту. 

 
130
Əр  сабақта  оқу  материалының  осындай  нарықтық  құндылығын  ашып,  нақты 
мысалдар  негізінде  түсіндіру,  білімнің  экономикалық  бағалығын  айқындайды, 
оқушылардың  оқуға  қызығушылығын  арттырады,  кəсіпкерлік  қарекетке  баулиды, 
табыстың көзі білімде екендігін пайымдаттырады. 
3) Оқыту процесін нарықтандыру категориясы бұл процестің не үшін керектігін, қалай 
жүзеге асыру жолдарын көрсетеді. 
Бұл жағдай мынадай бағыттар қамтылады: 
•Оқыту  процесін  нарықтандыру  туралы  арнайы  мемлекеттік  тұжырымдаманың 
жасалуы; 
•Оқу пəндерінің бағдарламаларына, қай тақырыптардың мазмұнына нарықтық сипат 
берілуін анықталуы; 
• Əр пəн бойынша оқулықтарды нарықтандыруға мүмкіндігі бар бизнестік мазмұнды 
материалдарды қажетті параграфтарға ендіру; 
•Нарықтық сабақтар жəне нарықтық мазмұнды сыныптан тыс жұмыстардың өткізілуі; 
•мектепте «нарықтық қызмет өрсету» консультативтік кабинеттің ұйымдастырылуы; 
• пəн мұғалімдерінің нарықтық мазмұнды безендірілуі. 
Мұндай мектепті нарықтандыру жүйесінің іске асырылуы оқыту процесін нарықтық 
қоғам талабына сай жүргізуге мол мүмкіндік туғызады. 
4) Нарықтық сабақтарды өткізу түріне қарай жаңа оқу материалын түсіндіру сабағы, 
қорытындылау  сабағы,  есеп  шығару  сабағы,  зертханалық  сабақ,  пəнаралық  сабағы, 
нарықтық  кəсіпорындарға  экскурсия  ретінде  өткізілетін  сабақтардан  жүйелеуге  болады. 
Ондай  сабақтарға,  тақырыптық  мүмкіндігіне  қарай,  кəсіпкерлік  бизнеске  байланысты 
материалдар  түсіндіріліп  тұрады.  Нарықтық  оқытудың  мазмұны  негізінен  нарықтық 
сабақтар арқылы жүзеге асырылады. 
5) Мұғалімдерді нарықтық оқытуға даярлау ісін де жүйелі жүргізуді талап етеді. 
-мұғалімдерге,  нарықтық  оқыту  жүйесінің  осы  заманғы  нарықтық  бəсекелестік 
экономикасының инновациялық даму үрдісіне сəйкес келуін түсіндіру; 
-олардың нарықтық қаржылық сауаттылығын элективтік курстар арқылы көтеру; 
-педагогтардың  экономикалық  жəне  қаржылық  білімдерін  жетілдіруге  арналған, 
мектептің өзінде қысқа мерзімді курстар ұйымдастыру; 
-нарық  пен  білімнің  экономикалық  негіздерін,  мұғалімдердің  өз  бетінше  оқып 
меңгеруін ұйымдастыру; 
-мектепте мұғалімдердің əдістемелік семинарын ұйымдастыру; 
Мұндай  жүйелі  жұмыстарды  атқарудың  нəтижесінде,  олардың  нарықтық  жəне 
қаржылық сауаттылығы арттырылып, оқытылатын тақырыптың нарықтық құндылықтарын 
аша біліп, нарықтық сабақтар өткізе білуге қажетті білім-біліктерінен көтеріледі. 
Нарықтық  оқытудың  жүйелілік  құрылымын  құру,  білімнің  нарықтық  құндылығын 
айқындау,  нарықтық  оқытудың  тұжырымдамалық  алғышарттарын  анықтауға,  нарықтық 
сабақтарды өткізудің тəсілдерін көрсетуге мүмкіндік туғызады. Оларға сүйеніп, «нарықтық 
оқытуды  мектепке  ендірудің  технологиясы»  деген  мұғалімдерді  даярлауға  қажетті 
элективтік  курс  бағдарламасын  жасадық.  Ондай  бағдарламаның (18 сағатқа  арналған) 
блоктық түрін төмендегі схемада көрсетуді жөн көрдік. 
 
Нарықтық    оқыту     жүйесі 
1-ші нарықтық құндылықтық блок 
Оқыту жүйелерін 
сараптау 
2. Оқыту процесін 
нарықтандыру қажет-тілігі 
3. Білімнің нарықтық 
құндылығын анықтау 
2-ші Тұжырымдамалық блок 
4. Нарықтық оқытуды 
зерттеудің методоло-
гиясы 
5. Нарықтық оқытудың 
негізгі ұғымдар жүйесі 
6. Нарықтық оқытудың 
тұжырымдамалық алғы 
шарттары 
3-ші Ұйымдастыру-мазмұндық блок 
7. нарықтық оқытудың 
мазмұнын іріктеу 
8. нарықтық сабақтар өткізу 9. 
нарықтық оқытуға 
мұғалімдерді даярлау 

131
Нарықтық  оқытудың  жүйелілігін  талдаудың  нəтижесінде  оның  компоненттері 
анықталып,  тұжырымдамалық,  құндылықтық,  мазмұндық,  категориялық  негіздері 
анықталады.(5). 
Əдебиеттер 
1. Құдайқұлов  М.,  Құдайқұлов  С.,  Мəмбеталиев  Т.  Нарықтық  педагогика  негіздері.
Алматы-2007 
2. Құдайқұлов М., Құдайқұлов С., Мəмбеталиев Т. Физика сабақтарының нарықтық
нақыштары. Алматы-2008 
3. Құдайқұлов  М.,  Демеуова  Л.,  Меренбаев  Ж.  Нарықтық  оқытудың  жүйесі  мен
технологиясы. Алматы-2010 
4. Құдайқұлов  М.  Нарықтық  оқыту – оқу-тəрбие  процесін  жетілдірудің  жаңаша
жүйесі. Білім əлемінде, 2009, №2. 
5. Кішібеков Д., Сыдықов Ұ. Философия. Алматы-1994
УДК 666.9.03 
ГЕТЕРОКОАГУЛЯЦИЯ ЗОЛЕЙ КРЕМНЕЗЕМА НА ПОРОШКАХ ОКСИДОВ И 
МЕТАЛЛОВ  
Укибаев Д.К., Дильмухамбетов Е.Е., Фоменко С.М.,   Коркембай Ж. 
Казахский национальный аграрный университет,   
Институт проблем горения, г. Алматы   
Annotation  
The work investigated the various types of processes heterocoagulation on silica sol particles 
quartzite, alumina, silica-alumina and metal powders, the particle sizes determined sol study their 
morphology, relative to the binding properties of powder materials. 
Аңдатпа 
Берілген  жұмыста  түрлі  кремнезоль  типтерінің  кварцит  бөлшектерінде,  глинозем, 
алюмосиликат жəне металлұнтақтарындағы гетерокоагуляциясы зерттелген, сонымен қатар 
кірне  бөлшегінің  өлшемі,  морфологиясы,  байланыстырғыш  қасиеті  мен  ұнтақты 
материалдарға ұқсастығы анықталған.  
Ключевые слова:
 гетерокоагуляция, металлопорошки, агломераты, золь кремнезема  
Перспективным  направлением  сокращения  энергетических  затрат  при  обжиге 
керамических  изделий  является  разработка  и  использование  наноразмерных  связующих. 
Таким  связующим  для  получения  шамотных  огнеупоров  может  быть  золь  кремнезема, 
гетерокоагуляция  которого  позволяет  получать  микрообъекты  из  аморфизированного 
оксида  кремния  нанометровых  размеров  с  огромной  удельной  поверхностью [1]. Ранее 
были  исследованы  связующие  свойства  коллоидного  кремнезема  для  алюмотермических 
составов  и  разработки  технологии  СВС-огнеупоров.[2,3]  Применение  кремнезоля  как 
связующего объясняется тем, что, взаимодействуя с водой, сначала образуется коллоидный 
раствор, т.е. тончайшая взвесь твердого материала в жидкости, В дальнейшем, при сушке, 
золь  переходит  в  гель  (студенистый  нерастворимый  осадок),  обволакивающий  и 
склеивающий  отдельные  кристаллы  огнеупорного  наполнителя,  затем – в  аморфный 
кремнезем, а после прокаливания – в кристаллический кремнезем. Таким образом, после 
прокаливания  огнеупорное  изделие  состоит  только  из  кристаллического  кремнезема  и 

 
132
огнеупорного наполнителя, что обеспечивает высокую огнеупорность. [4,5].  В настоящее 
время  используются  различные  способы  их  получения  в  производстве  керамических  и 
огнеупорных изделий [6]. 
Для  исследования  процессов  гетерокоагуляции  коллоидного  кремнезема  
использовались  два  типа  кремнезолей – золь  кремнезема  производства  компании 
«DeguDent GmbH» (Германия), и кремнезоль, полученный путем гидролиза этилсиликата 
марки  ЭС-40 0,5% раствором  серной  кислоты.  Исходными  материалами  служили: 
технический глинозем Павлодарского алюминиевого завода с содержанием Al
2
O
3
 – 99%, 
природный  кварцит  с  содержанием SiO
2
 – 97%, огнеупорная  глина  Донского 
месторождения с содержанием Al
2
O
3
 – 38%.  
Прочность  образцов  размерами  2х2х2см  определяли  раздавливанием  на  прессе  по 
стандартной методике.  Параллельно определяли их открытую пористость. 
Гетерокоагуляция  золя  кремнезема  в  присутствии  мелкодисперсных  порошковых 
материалов  приводит  к  образованию  нанодисперсного  оксида  кремния  на  поверхности 
частиц гетерогенной среды.  
На  трансмиссионном  электронном  микроскопе JEM 1011 были  исследованы 
гетерокоагуляции  промышленного  золя  кремнезема  производства  компании «DeguDent 
GmbH» (Германия) и золя, полученного в лаборатории при гидролизе этилсиликата натрия. 
Образцы для исследований наносились в виде суспензии порошков в золях на стандартные 
медные сетки (200 mesh) с коллодиевым покрытием. Высушенные сеточки с исследуемыми 
образцами помещали в держатель микроскопа, который вводился в объективную камеру.  
На  рисунке 1 представлены  микрофотографии  частиц  исходных  золей  кремнезема: 
промышленного кремнезоля (а) и кремнезоля, полученного путем гидролиза этилсиликата 
марки ЭС-40 0,5% раствором серной кислоты (б). Из рисунка видно, что промышленный 
золь кремнезема образует агрегированные структуры из однородных сферических частиц 
размерами 20-30 нм.  Частицы  лабораторного  кремнезоля  имеют  меньший  размер, 
равномерно  распределены  по  всему  объему,  менее  агрегированы  и  их  концентрация 
значительно  меньше,  чем  у  промышленного  кремнезоля DeguDent. Размеры  основной 
массы частиц золя составляют от 20 до 40 нм. Независимое определение размеров частиц 
золя  кремнезема  оптическим  турбидиметрическим  методом  в  коллоидном  растворе 
показывает пределы изменения размеров от 20 до 30 нм. 
 
 
         
 
 
 
 
а 
 
 
 
 
 
 
б 
Рисунок 1 – Электронно-микроскопические снимки частиц золя кремнезема (а) 
кремнезоль производства компании «DeguDent GmbH» (Германия),  
(б) гидролизованный этилсиликат марки ЭС-40    
 
На рисунке 2 представлена картина гетерокоагуляции золей кремнезема на частицах 
оксида  кремния.  Практически  все  частицы  образцов  покрыты  золем  за  исключением 
незначительных  участков  Толщина  слоя,  скоагулированого  кремнезема  незначительна. 

133
Электроннограммы,  полученные  от  таких  частиц,  указывают  на  отсутствие 
кристаллической структуры последних.   
а 
 
 
 
 
 
б 
Рисунок 2 – Гетерокоагуляции золей  кремнезема на частицах кварцита;  (а) кремнезоль 
производства компании «DeguDent GmbH» (Германия),  (б) гидролизованный этилсиликат 
марки ЭС-40 
В  образцах  преобладают  рыхлые  округлые  частицы,  образующие  значительные 
скопления вокруг плотных участков. Размер частиц кремнезоля DeguDent  более крупный, 
чем у частиц гидролизованного этилсиликата и расположены они более равномерно вокруг 
частицы  кварцита.  Это  обусловлено  тем,  что  концентрация  кренезема  в  золе DeguDent 
значительно больше, чем у гидролизованного этилсиликата. 
На  рисунках 3 и 4 представлены  картины  гетерокоагуляции  различных  видов 
кремнезолей  на  частицах  глинозема  (оксида  алюминия)  и  огнеупорной  глины 
(xAl
2
O
3
·ySiO
2
).  
а 
 
 
 
 
 
б 
Рисунок 3 – Гетерокоагуляции золей  кремнезема на частицах глинозема (Al
2
O
3
)  (а) 
кремнезоль производства компании «DeguDent GmbH» (Германия),  (б) гидролизованный 
этилсиликат марки ЭС-40 
Поверхность  исследуемых  образцов  достаточно  плотно  покрыта  наноразмерными 
частицами оксида кремния вне зависимости от вида кремнезоля. Следует отметить, что в 
отличии глины и оксида алюминия на частицах кварцита имеются участки поверхности, 
непокрытые частицами кремнезоля. Это связано с наличием в кварците плоскостей скола 
(кристаллографических 
плоскостей) 
с 
минимальным 
количеством 
активных 
поверхностных гидроксильных групп. 

 
134
 
               
 
а 
 
 
 
 
 
б 
Рисунок 4 – Гетерокоагуляции золей  кремнезема на частицах огнеупорной глины 
(xAl
2
O
3
·ySiO
2
);   (а) кремнезоль производства компании «DeguDent GmbH» (Германия),  
(б) гидролизованный этилсиликат марки ЭС-40  
 
В случаях частиц огнеупорной глины и оксида алюминия, поверхности которых обладают 
значительно  большим  разнообразием  активных  гидроксильных  групп  с  различной 
степенью  кислотности,  происходит  полное  обволакивание  всей  частицы  наноразмерным 
оксидом  кремния.  Поверхностные  гидроксильные  группы  служат  адсорбционными 
центрами  для  гетерокоагуляции  золей  кремнезема.  Во  всех  случаях  наблюдается  явное 
различие в размерах адсорбированных частиц золя кремнезема в зависимости от  способа 
получения кремнезоля. Это должно сказаться на режимах сушки и обжига  при дальнейших 
технологических  операциях  производства  огнеупоров.  Действительно,  прочностные 
характеристики кубических образцов керамики из исследованных материалов после сушки 
и обжига повышаются в 1,5-2 раза при использовании кремнезоля в качестве связующего, 
при этом эффект увеличения прочности более выражен для огнеупорной глины.  
Широкое распространение получили технологии СВС для синтеза металлооксидных 
композитов  и  огнеупоров  [2,7].  В  связи  с  этим,  представляет  интерес  гетерокоагуляция 
золей  кремнезема  на  металлических  ультрадисперсных  порошках,  которые  являются 
активными восстановителями оксидных систем в процессах СВС.   
На рисунке 5
 
показаны частицы металлов, обработанных в гексане.   
 
          
 
                a – увеличение 120000    
 
б – увеличение 300000 
Рисунок 5 – Наночастицы алюминия (a) и вольфрама (b) 
 
Диспергирование нанопорошков в среде гексана приводит к распаду агломератов на 
более  мелкие  частицы  нанометровых  размеров.  На  снимках  достаточно  отчетливо 
проявляется  оксидная  пленка,  покрывающая  металлическую  поверхность.  Особенно  это 
хорошо видно на примере наночастиц вольфрама.  
 

135
a – увеличение 250000    
 
   б – увеличение 200000 
Рисунок 6 – Гетерокоагуляция золя кремнезема на поверхности частиц 
алюминия (a) и вольфрама (b) 
Обработка  нанопорошков  золью  кремнезема  приводит  к  образованию  агломератов, 
состоящих из частиц металла и покрывающей их частиц золя. На снимках оксидная пленка 
металлопорошков  окружена  плотной  оболочкой  из  частиц  золя.  Адсорбционными 
центрами  гетерокоагуляции  золей  кремнезема  служат  поверхностные  гидрооксильные 
группы оксидных пленок металлов.   

жүктеу/скачать 7,24 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: