ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование влияния малых добавок на кинетику процесса муллитообразования при пониженных температурах из "Химия и технологгия силикатов" Муллит ЗА Оз 25102 является важнейшим алюмосиликат-ным минералом керамического производства. Исследованию этого минерала — единственного устойчивого бинарного соединения в системе АЬОз—5102 — посвяшено немало работ советских и зарубежных авторов [2—7, 9—11 и др.]. [c.47] Большинство авторов проводило свои исследования с механическими смесями компонентов стехиометрического состава, причем на чистоту исходных материалов принципиального внимания не обращало. В ряде работ, правда, авторы указывают на химическую чистоту материалов, общее количество примесей в которых не превышает 0,5% [8]. Работой по спеканию спектрально чистой окиси магния [1] доказано исключительное значение особой чистоты исходных материалов при изучении роли малых добавок в синтезируемых минералах. Теоретически можно ожидать, что наличие весьма небольших примесей некоторых элементов должно существенно влиять на диффузионные процессы, с помощью которых совершается процесс минералообра-зования при низких температурах в твердой фазе. [c.47] Задачей работы было систематическое изучение влияния малых добавок на кинетику процесса муллитообразования. Исключительное внимание уделялось чистоте исходных материалов и равномерному распределению в них вводимых добавок. [c.47] В качестве исходных материалов для настоящего исследования были взяты следующие вещества. [c.47] А1(0Н)з, полученного из спиртового раствора соли при действии водного аммиака и промытого особо чистой дистиллированной водой, показал, что гель А1(0Н)з является спектрально чистым. [c.48] В работе исследовалось влияние десяти добавок различных катионов с ионными радиусами от 0,20 до 1,43 А. Были выбраны катионы, приведенные в табл. 1. [c.48] Все добавки были взяты в форме растворимых соединений, в основном в виде азотнокислых солей. Большинство из этих соединений растворимо в спирте, остальные—в воде. Все добавки вводили в растворенном виде непосредственно в общий спиртовой раствор компонентов до прибавления аммиака (спир-то-растворимые) или добавляли предварительно в аммиак (во-до-растворимые) для того, чтобы они в обоих случаях совершенно равномерно распределились в общей массе. Исследовалось влияние 0,1 0,3 и 0,5 мол.% каждого катиона. [c.48] После всего из прокаленной массы с небольшой добавкой дистиллированной воды особой чистоты в качестве связки прессовали образцы в виде дисков диаметром 11 жж и толщиной 1—2 мм. Для устранения возможного загрязнения образцов металлом пресс-форма была изготовлена из текстолита. Образцы после прессования высушивали при температуре 100° С и обжигали. [c.49] Следует особо отметить, что в процессе всей подготовки масс и образцов, а также в процессе сушки и обжига принимались предосторожности против загрязнений материалов (нарушений исходной чистоты). [c.49] Обжиг образцов производили в градиентной электропечи [13]. Атмосфера в процессе обжига была нейтральной. Применение градиентной печи позволило сократить число обжигов, так как при таком методе при одном обжиге получаются образцы, одновременно обожженные при любых заданных температурах. В нашей работе образцы обжигали одновременно при четырех различных температурах. Кроме того, метод градиентного нагрева позволяет создать постоянство условий обжига для всех образцов, обжигаемых одновременно. Точность соблюдения заданных температур обеспечивалась заранее проведенной градуировкой печи и построением графика распределения градиента температур в печи. Образцы помещали в заранее строго определенные участки печи и обжигали в интервале температур 850— 1350° С. Каждый состав обжигали при четырех различных температурах 850—1000—1150—1350° С с выдержкой 1 ч. Образцы после обжига охлаждали с печью при закрытом холодном конце трубы. Подъем температуры производили в течение 7— 7,5 ч. Температуру каждого образца измеряли в процессе обжига платина-платинородиевой термопарой. [c.49] НЫМ анодом и никелевым фильтром. Были сняты рентгенограммы всех образцов. При съемке всех рентгенограмм поддерживался строго постоянный режим работы рентгеновской установки. При расшифровке рентгенограмм для идентификации фаз использовались справочные таблицы межплоскостных расстояний веществ [12]. [c.50] Сравнение интенсивности линий образцов показало, что наибольшую скорость кристаллизации Y-AI2O3 при температуре 850—1000° С вызывают добавки катионов Са2+, Ва +, Ti +, Мп2+, Zr +. В интервале 850—1000° С рентгенографически муллит не обнаружен. Возможно, это объясняется образованием муллита в очень тонкодисперсном состоянии, не обнаруживаемом рентгенографически. Тем более, что при повышении температуры уже до 1140—1160° С обнаруживается до 50% муллита. Очевидно, начало реакции его образования лежит ниже этих температур. В интервале 1140—1160° С наибольшую скорость реакции муллитообразования вызывают добавки бериллия, магния, кальция, железа, причем скорость реакции возрастает с увеличением количества добавки магния и кальция, но уменьшается с увеличением количества бериллия и железа. Масса без добавок занимает среднее положение. Очень замедляют реакцию при этих условиях добавки бора, циркония и никеля. [c.50] В ЭТОМ образце определяли по разности содержания корунда на рентгенограммах образца и чистого корунда, для чего строили градуировочный график чистого корунда. Этот образец муллита был принят за эталон, и по нему определяли степень муллитизации остальных образцов. Заметим, кстати, что определить степень муллитизации каким-либо другим способом не представлялось возможным (например, химически) вследствие высокой дисперсности получаемого продукта. Определение описанным выше способом тоже нельзя, конечно, считать очень точным (в нем много допущений), но оно вполне пригодно, при прочих равных условиях, для относительных определений кинетики процесса. [c.51] Вернуться к основной статье