Системы с СаО. Часть 1

В природе соединения CaR2+++04 не встречаются. Образование разнообразных соединений этого типа исследовано многими авторами в связи с изучением вяжущих материалов. Широко известны, в частности, работы Эйнеке в этой области. Он показал, что первичным продуктом реакции в смесях СаО с Al2O3 независимо от исходного соотношения между этими окислами является СаАl2O4.

Это положение было подтверждено впоследствии Лагерквистом с сотрудниками [607] (которые установили, кроме того, что кристаллическая решетка СаАl2O4 не является кубической), Новаковским и Понировской [608, 609} и другими авторами.

Применяя эманационный метод Гана, Ягич [610] показал, что углекислый кальций реагирует с окисью алюминия с заметной скоростью при температуре 600° С. Перед началом реакции поверхность кристаллов глинозема сильно разрыхляется. При температуре 900—1000° С интенсивно образуется СаАl204. Это соединение плавится конгруэнтно при температуре 1600° С и поэтому может быть получено также и из расплава соответствующего состава.

В системе СаО—Аl2O3 известны соединения ЗСаО-Аl2O3, 12СаО*7Аl2O3, СаО-Аl2O3, СаО-2Аl2O3, СаО-6Аl2O3

При достаточном избытке извести в исходной смеси после образования указанного выше первичного продукта реакции возникает 12CaO-7Al2O3. Юнг и Бутт [611] получали это соединение путем взаимодействия СаС03 с Аl2O3 при температуре 1350° С. При еще большем избытке извести и температуре около 1400° С наблюдается образованиетрехкальциевого алюмината (ЗСаО-Аl2O3) из СаО-Аl2O3.

Согласно другим исследованиям [615], реакция образования алюминатов кальция в системе СаО—Al2O3 протекает в основном в твердой фазе. При обжиге смеси СаО и Al2O3 состава 1:1 до температуры 900° С образуется СА в результате диффузии ионов Са2+ в решетку кристаллов Аl2O3. При 950° С наряду с увеличением количества СА наблюдается появление С12А7, что объясняется диффузией ионов Са2+ через слой СА. В интервале температур 1000— 1100° С вследствие диффузии ионов Al3+ через слой СА появляется новое соединение СА2, а в интервале температур 1100—1200° С — С3А, образующий на границе фаз С/С12А7. Образование этой фазы вызывается диффузией ионов Са2+ в решетку С12А7.

При дальнейшем нагревании происходит превращение фаз С12А7 и СА2 в СА. Приведенная последовательность реакций сохраняется и при обжиге смесей из СаО и Аl2O3 составов 1,7 : 1 и 3 : 1. Чистый СА получен при 1200° С после 6 ч обжига смеси состава 1:1. Для получения С12А7 из смеси СаО и Аl2O3 (1,7 : 1) продолжительность обжига увеличивается до 10 ч. Для получения С3А из смеси 3 : 1 при температуре 1300° С потребовалась выдержка 20 ч.

В случае избытка глинозема в реакционной смеси из СаО-Al2O3 при температуре 1400° С получается СаО-2Al2O3 (этому соединению приписывают иногда формулу ЗСаО-5Al2O3). Трехкальциевый алюминат плавится с разложением при 1535° С (Мэр вин и Райт, 1909 г.), а алюминат состава СаО-2Al2O3 — без разложения при 1765° С [612]. ЗСаО-Al2O3 и 12СаО-7Al2O3 при температуре 1380° С образуют эвтектику [609].

 

Другие части:

Системы с СаО. Часть 1

Системы с СаО. Часть 2

Системы с СаО. Часть 3

Системы с СаО. Часть 4

Системы с СаО. Часть 5

 

 

Содержание