Стойкий дуэт магнезии и железа

Я овладел магнезиально железистой смесью ещё на норильских промплощадках, где требовалось покрытие, стойкое к хлоридам и криогенным ударам. С тех пор рецептура обкатывалась в мастерских, ангарах, агрессивных цехах. Ни один состав не ушёл в работу без замеров изотерм, реологических кривых и термограмма DSC.

Сухая часть включает каустический периклаз ПО-МgО с удельной поверхностью 4500 см2/г, железный сокол фрезерного происхождения (Fe > 93 %), доломитовую муку в роли регулятора модуля основности. На кубичный метр беру 650 кг MgO, 180 кг Fe-частиц, 90 кг доломита, дисперсность контролируется лазерным анализатором Malvern 3000. Расчётная водоотделённость снижается коллоидной присадкой на базе гумир-крахмального эфира.

Минеральный каркас

Вязкий рассол MgCl₂ формирует промежуточный гилелит (MgCl₂·6H₂O), быстро трансформирующийся в брушит Mg(OH)₂. Железо, вступая в контакт с гидратом, образует мигамит-слой — своеобразный «токопроводящий панцирь», что усиливает теплопередачу и снижает температурный градиент внутри плиты. К 14-му часу микроструктура уже напоминает тесно упакованный колчедановый рой, пористость по методу Блауэля падает до 9 %.

Железная фракция вносит гальванопару, запускающую локальную анодную пассивацию. На шлиф-срезах SEM заметна защитная корона из магнезиоферрита MgFe₂O₄. Прочность на изгиб достигает 9 МПа без фибры, что сопоставимо с базальтовой плитой.

Ускоренное твердение

Когда график сдачи жмёт, применяю «термовеер» — поток воздуха 35 °С, RH ≈ 40 %. Скорость дегидратации повышается, однако избежать усадочных трещин помогает пеллекрузия (кратковременное напыление рассола через форсунки 0,3 мм каждую третью часовую итерацию). Брушит образует додекаэдр-зеолиты, что подтверждено снимками TEM: межъячеечный канал 4,7 Å захватывает избыток Cl⁻ и удерживает его в виде конфинированного раствора. Такой «холодный плен» блокирует миграцию солей к поверхности, убирая риск выцветов.

Тепловыделение пика достигает 210 кДж/кг при массовом отношении MgO/Fe ≈ 3,7. Набор 70 % марочной прочности проходит за 19 часов, испытание баллистической каплей диам. 30 мм с высоты 1 м оставляет лишь легкий кратер 0,2 мм.

Полевые наблюдения

В северных широтах главную угрозу несёт гигроскопичность. Перед заливкой прогреваю основание ИХ-струнами до 18 °С, иначе граница фаз обрастает эвтектической пленкой и адгезия падает. Влажность воздуха выше 85 % ведёт к галморфизму — магнезиальный кристалл захватывает соль и разбухает гелеобразной короной. Штрих-отметки коррозиметра показывают смещение фронта всего на 1,3 мм за пять лет, если верхний слой прошлифован алмазной сеткой #80 и пропитан кремнийорганикой VIS-70.

При шлифовке напольного поля инструмент встречает «железный гравий» — закалённые сколы, распредёленные равномерно. Искры мелкие, красновато-белые, что сигнализирует о низком содержании углерода. Скрученный «серпантин» стружки подбираю магнитом, чтобы не засорить дальнейшую полировку.

В финале покрытие напоминает базальтовый ледник: плотная, слегка металлическая поверхность отражает свет с холодным голубым отливом. Ровность по реке 2 м держится в пределах 1,8 мм, коэффициент трения мокрого подошвенного протектора 0,71, модуль упругости при 20 °С оценивается в 37 ГПа. Промышленные тесты в кислых туманах pH 3 — 5 показали потерю массы менее 0,9 % за 180 циклов.

Я продолжаю улучшать гранулометрию железного скола и экспериментирую с фосфорными ингибиторами, стремясь поднять ресурс до полувека без капремонта.