Шпинелиды и подобные им соединения . Часть 3

Способность к образованию твердых растворов имеет, как неоднократно отмечалось в литературе [417, 436 и др.], большое значение в процессах изготовления и в службе шпинельных огнеупорных материалов.

Исходя из правила Вегарда [78], подтвержденного для ряда шпинельных систем экспериментально [547], часто считают, что свойства шпинельных фаз определяются свойствами конечных членов данного ряда и их содержанием в смеси. В действительности это правило имеет для реальных систем ограниченное значение

При синтезе многих шпинелей и образовании их твердых растворов наблюдается существенное увеличение объема кристаллических фаз. По Ловелу [548], обстоятельно исследовавшему это явление на ванадиевых и некоторых других шпинелях, опыты с различными изоморфными веществами, образующими твердые растворы при нагревании, показали, что расширение при образовании твердых растворов представляет особенность шпинелей. Строгого теоретического обоснования этого явления в настоящее время не имеется.

Важным свойством шпинелидов является их способность вступать в реакции замещения (в настоящее время изучено большое количество таких реакций). В связи с этим можно различать три типа взаимодействий, например алюминатных шпинелей с окислами [417]: 1) алюминаты и окислы образуют четыре фазы, например

2) алюминаты и окислы образуют твердые растворы, например

3) алюминаты обладают полной смешиваемостью, а окислы — неполной, как, например, в системах с окисью цинка.

Весьма ценным в техническом отношении свойством многих шпинелидов является их высокая огнеупорность (см., например, табл. 43). Ею обладают собственно шпинели MgAl204, ZnAl2O4, СоAl204, NiAl204, MgLa204 (tпл = 2030° С), MgCr2O4, FeCr2O4, а также такие соединения, как ВеAl204, SrAl204, CaCr2O4, и некоторые другие.

При этом шпинелиды, не содержащие в своем составе легко восстанавливающихся или окисляющихся катионов, достаточно устойчивы при нагревании в различных газовых средах.

Более подробно свойства соединений этой группы описаны в работах [417, 436, 473, 547, 548, 550—553] и многих других.

В табл. 44 приведены параметры решетки, энергия активации, удельное сопротивление и характер проводимости некоторых шпинелей [417, 545, 549, 556, 557].

Некоторые шпинелиды, главным образом сложного состава, включающего в себя различные двух- и трехвалентные катионы, встречаются в природе в виде минералов, к ним относится, например, пикотит (Mg, Fe)(Al, Cr)204. Крупные месторождения чистых шпинелей (кроме хромитов) практически не встречаются.

Однако имеются широкие возможности их искусственного получения на базе богатых сырьевых ресурсов как в Советском Союзе, так и во многих других странах.

В связи с этим искусственный синтез и промышленное получение разнообразных шпинелидов имеют большое значение и заслуженно являются предметом многочисленных исследований.

 

Другие части:

Шпинелиды и подобные им соединения . Часть 1

Шпинелиды и подобные им соединения . Часть 2

Шпинелиды и подобные им соединения . Часть 3

Шпинелиды и подобные им соединения . Часть 4

 

 

Содержание