Силикаты. Часть 15

Работы Тромеля, Обета, Конописки, Бауэра и Патрика [856] подтвердили данные Боуэна и Грейга об образовании эвтектики при 1545° С, но состав ее оказался несколько иным: 90% SiO2 и 10% Аl2O3 вместо 94,5% SiO2 и 5,5% Al2O3. По их данным, точка ин-конгруэнтного плавления муллита лежит при 1820° С, а различие в характере плавления муллита объясняется, по-видимому, разной скоростью нагревания и охлаждения. При температуре свыше 1820° скорость диффузии Si-ионов из решетки муллита настолько незначительна, что требуется продолжительная выдержка для кристаллизации корунда.

Исследования Гельсдорфа с сотрудниками [8571 в области системы, Аl2O3—SiO2, богатой Al2O3, показали, что с повышением температуры муллит может поглощать все возрастающее количество Аl2O3. Из расплава кристаллизуется только 2Al2O3-SiO2. Очевидно, силы связи в решетке настолько велики, что отдельные «строительные» элементы, вошедшие в решетку, лишь с большим трудом могут вновь удаляться из нее. Внутри области устойчивости муллита с помощью рентгеновских исследований между составами 3Al2O3-2SiO2 и 2Al2O3-SiO2 наблюдается непрерывное расширение элементарной ячейки, которое отчетливо заметно в направлении кристаллографической оси а. Внедрение SiO2 в решетку если и возможно, то в очень небольшом количестве, поскольку оно уменьшило бы величину оси а. Авторы считают, что определение параметров решетки является надежным способом, чтобы отличить муллит от силлиманита.

Неухауз и Рихартс [8381 установили, что в системе Аl2O3—SiO2 в области от 3Al2O3-2SiO2 до 2Al2O3-SiO2 появляется непрерывный ряд смешанных кристаллов, хотя и неясно, идет ли здесь речь о подлинно молекулярной смешиваемости. Содержание Аl2O3 не превышает соотношения 2Al2O3 SiO2, и смешивания 3Al2O3*2SiO2 с силлиманитом не происходит. Муллит, полученный двухчасовым спеканием при 1730° С, имеет всегда состав ЗAl2O3-2SiO2. Между плавленым и спеченным муллитом имеется определенное различие.

Плавленый муллит по сравнению с 3Al2O3-2SiO2 имеет пропорционально избытку Аl2O3 значительно большую величину константы решетки а, несколько большую константу Ъ и практически такую же константу с.

При нагревании плавленого муллита до 1870° С наступает его разложение на 3Al2O3-2SiO2 и корунд. В дальнейшем 3Al2O3-2SiO2 также разлагается с выделением корунда.

Дальнейшими исследованиями Будникова и Кушаковского [869] было установлено, что муллит кристаллизуется при быстром охлаждении расплавов, содержащих от 50 до 79 вес. % Al2O3. Ими показано, что смесь Al2O3—SiO2 начинает плавиться на 80—100° ниже, чем смесь 3Al2O3-2SiO2—SiO2. На основании полученных экспериментальных данных и теоретических расчетов авторы построили диаграмму состояния системы Al2O3 — SiO2

(рис. 168). Они предполагают, что кристаллы муллита состава 2Al2O3-SiO2 находятся в равновесии с жидкостью того же состава.

Арамаки и Рой [73] исследовали образцы муллита рентгенографически и определили параметры решетки, которые, как они установили, могут меняться в зависимости от характера тепловой обработки. С другой стороны, химический состав, т. е. содержание Al2O3, оказывает очень слабое влияние на параметры кристаллической решетки. Следовательно, она основании данных о параметрах решетки нельзя сделать вывод о составе муллита. Микроскопические исследования показали, что граница области твердых растворов лежит между составами, содержащими 60 и 63 мол. % (71,8 — 74,3 вес. %) Al2O3. В этом случае появление 2Al2O3-SiO2 объясняется тем, что имеется эвтектика, очень близкая по составу к 2 : 1. Если исходить из соотношения 3 : 2, то при испарении SiO2 общий состав сдвигается в сторону, богатую Al2O3.

 

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