Силикаты. Часть 3

Введение Al2O3 в состав щелочносиликатно-го стекла приводит к тому, что катионы Аl3+ случайно замещают катионы Si4+ во всей массе стекла. Подвижность ионов Al3+ весьма мала, поэтому при должной скорости охлаждения стекла ионы Al3+ не имеют возможности перегруппировки, т. е. в таких условиях не образуются кристаллические центры, поскольку ионная группировка в стекле не соответствует ионной группировке в кристаллах. В последнее время гомогенно закристаллизованные разновидность стекол стали играть значительную роль1. В литературе описаны два основных типа технически важных закристаллизованных стекол, относящихся к системам Li2O — Al2O3 — SiO2 и MgO — Al2O3 — SiO2.

Из тройных силикатных систем большой интерес представляет система Li2O — Al2O3 — SiO2. Фазовые превращения в этой системе исследованы Роем и Осборном [653] как при температуре ликвидуса, так и значительно ниже температуры солидуса по линии между соединениями эвкриптит — кремнезем.

В гидротермальных условиях при высоких температурах и давлениях были синтезированы сподумен, петалит и эвкриптит.

В системе Li2O — Аl2O3 — SiO2 были выявлены две интересные области, в которых установлено отрицательное термическое линейное расширение [654]. Петрографические и рентгеноструктурные исследования опытных образцов указали на присутствие в этих областях трех основных кристаллических фаз, каждая из которых является твердым раствором: 6-эвкриптита, Li2O3-Al2O3-SiO2, β-сподумена, Li2O-Al2O3-8SiO2 и неустановленной кварцеподоб-ной фазы. Для области, в которой основной кристаллической фазой был твердый раствор 6-эвкриптита, линейное термическое расширение изменялось от О до 0,38%, т.е. было отрицательным; то же наблюдалось и для области сподумена — термическое расширение изменялось от 0 до 0,004%. В этой системе имеются составы, термическое расширение которых в интервале температур 0 — 600° С равно нулю.

На рис. 160 показаны области составов в системе Li2O — Al2O3—SiO2, обладающие отрицательным линейным термическим расширением. По данным Кларка [665], петалит Ll20-Al2O3-8SiO2 начинает диссоциировать на β-сподумен и стекло при t ≈ 1000° С, образуя материал с коэффициентом линейного расширения 19 * 10-7. Нагревание до 1100° С вызывает необычное изменение расширения в тем отнешении, что оно выражается прямой линией и по величине становится равным расширению плавленого кварца. Вследствие этого петалит возможно применять в производстве керамических изделий (кордиеритовых, муллитовых и глазурей), устойчивых при резких изменениях температуры. Сподумен (температура плавления его 1423° С) в керамических массах способствует образованию муллита, повышает прочность изделий и является идеальным соединением для получения мягких и блестящих глазурей [656]. Сподумен может служить ценным источником для получения Li2O и А l2O3.

Использование сподумена и других силикатных соединений лития в стекольной технологии позволяет получить стекла, поглощающие инфракрасное излучение. Окись лития увеличивает возможность получения так называемых «сжатых» или «сконденсированных» стекол, т. е. стекол с более высокой плотностью [657].

 

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