Силикаты. Часть 2
Аналогично соде реагируют с кремнеземом углекислые калий и литий [640]. В отличие от этого сульфат натрия реагирует с двуокисью кремния даже при высоких (выше 1000° С) температурах весьма слабо. Значительно более интенсивно протекают взаимодействия в системе
[641, 642].
Большой интерес представляет система
[650], ко-
торая приведена на рис. 159. Инвариантные точки в указанной системе приведены в табл. 52.
Силикат лития используют в качестве активного плавня в производствах фарфоровых и кордиеритовых изделий. Его вводят в состав массы в виде Li2Si04 в количестве 1—1,5%. Силикат лития вводят также в состав титановых эмалей. Основные свойства Li2O, как компонента стекла, глазурей, эмалей и других силикатных материалов, находятся в зависимости от малого размера иона лития (0,78 А), который обладает весьма высоким электростатическим полем. Из других двойных систем интерес представляет манганат лития Li2Mn03; его применяют в грунтовых эмалях и для обесцвечивания стекла, загрязненного железом.
Манганат лития имеет более высокую активность, чем Li2CO3, который уже при 723° С начинает диссоциировать, а при 1310° С разлагаться на Li2O и С02; температура его плавления ~700° С, т. е. Li2CO3 плавится значительно раньше, чем наступает его разложение. Кобальтит лития LiCo03 вместе с манганатом лития используют для грунтовых эмалей, а также для кислотоупорных покрытий. Практическое значение имеют соединения лития с такими окислами, как TiO2, Al2O3, ZrO2, В2O3, Мо03. Цирконат лития Li2Zr03 применяют при варке стекла в электропечах. При введении титаната лития Li2Ti03 в титановые заглушённые эмали в количестве 0,5% увеличивается текучесть эмали и усиливается отражаемость эмали на 3—5%. Манганат лития устойчив до 1100° С.
По данным Ветца [651], Li2O в стеклах, имеющих низкое термическое расширение, является весьма ценным компонентом вследствие того, что позволяет до минимума снизить содержание других щелочей.
При этом Li2O дает возможность получать стекла с высоким электрическим сопротивлением и другими положительными свойствами. При исследовании прохождения лучей с длиной волны от 0,7 до 5 мк через бинарные стекла установлено, что литийси-ликатные стекла обладают большой пропускаемостью инфракрасной энергии по сравнению с содо- и калийсиликатными стеклами.
Исследованиями Блейра и Урнеса [652] по кристаллизации стекол в двойной системе Li2O — SiO2 было установлено, что при охлаждении стекол, содержащих менее 73 мол. % SiO2, они легко кристаллизуются. При соответствующей термической обработке кристаллизация стекол протекает почти полностью. Опыты показали, что кристаллизация протекает гомогенно, и после термической обработки кристобалит перерождается в тридимит.
Установлено, что даже небольшие добавки Аl2O3 в значительной степени замедляют нуклеацию в вышеуказанной системе. Технологам-стекольщикам давно известно, что добавки Аl2O3 являются высокоэффективными для предотвращения кристаллизации в случае щелочносиликатных стекол. Дается следующее объяснение этому эффекту: объемный заряд и радиусы ионов Аl3+ и Si4+ в значительной степени сходны, чтобы сделать возможным случайное замещение Si4+ парой Al3+ + щелочь в стеклах и расплавах, однако различие между Al3+ и Si4+ достаточно для того, чтобы препятствовать случайному замещению Si4+ парой Al3+ + щелочь в силикатной кристаллической структуре и во всех кристаллических разновидностях Si4+.
Другие части: