Керамика и огнеупоры . Часть 3
Ускорение спекания шло параллельно с ускорением синтеза силикатов кальция. Так, в смеси доломита со змеевиком при 1400° С свободная СаО исчезала полностью. В смеси доломита с кварцевым песком при этой температуре было еще 5,18% свободной СаО, и исчезала она лишь при 1500° С.
Выше была уже вкратце описана роль восстановительной и окислительной среды в отдельных реакциях в кристаллических смесях.
Здесь уместно коснуться особого действия паров воды на некоторые технологические процессы. Установлено, что пары воды способны не только ускорять многие из таких процессов, но в некоторых случаях также существенно влиять на состав и свойства получаемых при этом изделий. В частности, при одновременном содержании в среде обжига паров воды и углеродистого восстановителя в сырьевой массе образуются (по реакции
газообразные окись углерода и водород, принимающие затем активное участие в химических процессах, связанных с превращением массы в продукт.
Этим пользуются, например, при получении керамзита и так называемого «голубого» кирпича. Реакции в кристаллических смесях играют важную роль в производстве известкового фаянса.
По Рике и Фолькеру [768], в производстве фаянса в процессе обжига сырьевых смесей (состоящих, в основном, из каолина, глины, кварца и углекислого кальция) при температуре 900° С образуется алюмосиликат кальция, легко растворимый в кислотах, и только около 1%СаО остается непрореагировавшим. После обжига при температуре 1000° С можно обнаружить лишь следы непрореагировавшего СаО; при температуре 1100° С и выше молярный состав кислото-растворимой части известкового фаянса соответствует синтезу анортита CaO-Al2O3-2SiO2, образующегося, очевидно, при взаимодействии продуктов разложения каолинита и других минералов с окисью кальция.
Важную группу керамических материалов, частично изготовляемых с помощью реакций в кристаллических смесях, составляют изделия из высокоогнеупорных чистых окислов. Эти изделия состоят либо из одного окисла, например Al2O3, MgO, СаО, ВеО, ZrO2, ThO2, Ce02, UO2 (при этом процессы, протекающие при обжиге, ограничиваются в основном спеканием, рекристаллизацией, полиморфными превращениями), либо из комбинации двух или трех окислов (при этом возможны, естественно, химические реакции и образование твердых растворов).
Во втором случае особое значение приобретают реакции образования высокоогнеупорных шпинелей, таких как MgAl204, MgCr2O4, FeCR2O4 и т. п. В последнее время к исходным массам при получении этих изделий для повышения их теплопроводности и ударной прочности (вязкости) добавляют иногда также металлы. Условия обжига (температуру и др.) выбирают такими, чтобы получить плотное, газонепроницаемое изделие. Процессы получения таких изделий в последние несколько лет подробно описаны в литературе [435, 436]. Широко используются реакции в кристаллических смесях при изготовлении электроизоляционных и других материалов высокочастотной техники. Здесь приходится иметь дело с взаимодействиями между MgO и SiO2, Al2O3 и SiO2 и многими другими.
Другие части:
Керамика и огнеупоры . Часть 1
Керамика и огнеупоры . Часть 2
Керамика и огнеупоры . Часть 3
Керамика и огнеупоры . Часть 4
Керамика и огнеупоры . Часть 5
Керамика и огнеупоры . Часть 6
Керамика и огнеупоры . Часть 7
Керамика и огнеупоры . Часть 8