Силикаты. Часть 10

Более подробные сведения о модификациях двухкальциевого силиката можно найти в работах [337, 682]. Необходимо заметить, что переходы 2CaO-SiO2 из одной модификации в другую сводятся к изменению положения ионов кальция в кристаллической решетке. В а- и р-формах этого силиката ионы кальция являются активными координационными центрами. В данном случае мы имеем плотнейшую упаковку структурных элементов решетки: молекулярный объем соединения меньше суммы молекулярных объемов окислов. В отличие от этого в y-Ca2Si04 подобно Ca3Si207 и CaSi03 наблюдается- низкая плотность упаковки; молекулярный объем соединения больше суммы молекулярных объемов окислов.

Некоторые из описанных полиморфных превращений, в особенности превращение 6 -> у, представляют практический интерес: переход р —>- у сопровождается изменением объема силиката почти на 10%, что может вызвать рассыпание вещества (например, цементного клинкера, доломита) при его охлаждении в тончайший порошок, кроме того, у-форма практически не обладает гидравлическими свойствами.

В связи со сказанным большое значение имеет предотвращение некоторых изменений в рассматриваемой системе, стабилизация высокотемпературных форм (главным образом α-формы Ca2SiO4. Она основана на особенности ортосиликата кальция к образованию разнообразных твердых растворов и свойствах последних.

Вводя незначительные добавки некоторых веществ, образующих с высокотемпературной гексагональной формой Ca2Si04 устойчивые твердые растворы, удается затормозить ее превращение в низкотемпературную ромбическую форму.

В качестве добавок могут быть применены Аl2O3, MgO, Fe2O3, TiO2, Cr2O3, B2O3, P2O5 и многие другие окислы. Их растворимость в a-2CaO-SiO2 составляет соответственно 0,5; 0,5; 1; 1; 2,5; 8; 1% и т. д.

Тороповым и Коноваловым [680] еще в 1938 г. установлено, что высокотемпературные формы Ca2Si04 образуют твердые растворы, не обнаруживающие склонности к превращению в γ-форму, также c2BaO-SiO2h 2SrO-SiO2. Авторами подробно изучены эти растворы. 

Действие всех перечисленных выше и других кристаллохимических добавок, снижающих температуру превращения Ca2Si04 до 150° и более, сказывается уже при их содержании, равном 0,5 мол. %.

Известна также и так называемая физическая стабилизация превращений Ca2Si04 с помощью добавок, которые не образуют твердых растворов с, силикатом, но разобщают его зерна и ослабляют действие возникающих в нем в процессе полиморфного превращения внутренних напряжений. Действие этих добавок становится заметным при их содержании 2,5—3 и более мол. %.

В связи с важностью вопросов стабилизации α-Ca2Si04 и предотвращения рассыпания содержащих его изделий этим вопросам посвящены специальные работы Бережного, Будникова, Куколева, Торопова и многих других исследователей. Результаты этих работ подробно освещены в литературе по вяжущим и огнеупорным материалам (см., например, [418, 337]) и потому здесь не рассматриваются.

 

Другие части:

Силикаты. Часть 1

Силикаты. Часть 2

Силикаты. Часть 3

Силикаты. Часть 4

Силикаты. Часть 5

Силикаты. Часть 6

Силикаты. Часть 7

Силикаты. Часть 8

Силикаты. Часть 9

Силикаты. Часть 10

Силикаты. Часть 11

Силикаты. Часть 12

Силикаты. Часть 13

Силикаты. Часть 14

Силикаты. Часть 15

Силикаты. Часть 16

Силикаты. Часть 17

Силикаты. Часть 18

Силикаты. Часть 19

Силикаты. Часть 20

Силикаты. Часть 21

Силикаты. Часть 22

Силикаты. Часть 23

Силикаты. Часть 24

Силикаты. Часть 25

Силикаты. Часть 26

 

 

Содержание