Силикаты. Часть 22

При этом было показано, что значительное влияние на кинетику процесса кристаллизации в системе SiO2 — Al2O3 — MgO — TiO2

оказывают малые добавки посторонних окислов, не входящих в основной состав стекла [739]. Введение некоторых из них (В2O3, V2O5, Р2O3 и др.) снижает температуру выделения кордиерита из стекла, и при этом одновременно резко возрастает его количественный выход; ряд добавок (в основном, щелочные и щелочноземельные элементы) замедляет образование кордиерита и уменьшает его количество. При этом существенно изменяется кинетика образования указанных выше промежуточных метастабильных фаз.

Фазовые превращения, происходящие при нагревании смесей Mg(OH)2, Аl(ОН)3 и SiO2, которые по составу соответствуют кор-диериту и сапфирину, были исследованы методами рентгеновского, петрографического и термографического анализов.

В кордиеритовой шихте при 900° С наблюдалось образование шпинели, а появление кордиерита отмечалось уже при 1100° С. Количество образовавшегося кордиерита резко увеличивалось с повышением температуры обработки шихты; рентгенограмма спека, полученного при температуре 1400° С с двухчасовой выдержкой, содержала только линии кордиерита.

Термограмма шихты кордиерита характеризуется значительным эндотермическим эффектом и торможением усадки в интервале 1300—1400° С.

Картины комплексного термографического анализа шихты кордиерита и сапфирина чрезвычайно похожи.

Последовательность описанных выше фазовых переходов соблюдается и при обжиге шихт, составы которых расположены на соединительной линии шпинель — муллит, с той лишь разницей, что при более высоких температурах (выше 1400° С) в них наблюдалось образование муллита, который в свою очередь при температуре 1550± ±50° С разрушался полностью или частично, в зависимости от расположения исходного состава смеси в тройной диаграмме MgO — Al2O3 — SiO2 [735].

Система СаО — Al2O3 — SiO2 является исключительно важной для технологии силикатов, охватывающей производство не только керамики, но и цементного клинкера, глинозема и т. п. В этой системе имеются два главнейших тройных соединения: геленит (Ca2Al2Si07) и анортит (CaAl2Si2O3). Первое из них плавится при температуре 1590° С, второе — при 1550° С. Возможность их синтеза в твердой смеси известна давно, однако его кинетика оставалась неизученной до исследований Яндера и Петри [315].

Эти авторы получали геленит и анортит как из окислов, так и из смеси СаАl2O4 + CaSi03 и смесей силлиманита с углекислым кальцием или с CaSi03. Ввиду трудности химического разделения веществ в этих случаях авторы пользовались рентгенографическим методом исследования. По их данным, промежуточными продуктами процесса образования геленита при температуре 1100° С являются соединения 12СаО-7Al2O3 (ранее принимавшееся за 5 СаО-ЗAl2O3) и β-Ca2Si04; в смеси из окислов присутствовал, кроме того, и СаАl2O4.

По истечении 1 ч 45 мин с начала опыта появлялся также и метасиликат кальция. По мере протекания реакции количество СаАl2O4 и β-Ca2Si04 увеличилось, а 12СаО-7Al2O3 и CaSi03 уменьшилось с одновременным появлением геленита. Через 7 ч 45 мин в реакционной смеси содержалось большое количество геленита, а также СаАl2O4 и 6-CaSi04. После нагревания ее в течение 185 ч получался чистый геленит.

 

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