Файл: Строение и свойства стеклокристаллических материалов на основе горных пород и шлаков (г. Чимкент, 8-10 октября 1974 г.) [сборник статей] 250-летию АН СССР посвящается.pdf

Приведенные данные, а также результаты ДТА подтверждают закономерности, полученные ранее на шлаковых отеклах (7) - меж­ ду КСА и кристаллизационной способностью стекол, несмотря на нахождение их составов в различных фазовых полях кристаллизации, имеется тесная связь: чем меньше КСА, тем меньше криоталлизациовная споообнооть стекол. Стекла о КСА < 2,5 не имеют экзотер­ мических пиков кристаллизации, при КСА 2,5 они намечаются, а о повышением КСА наблюдается из возрастание.

71

Сопоставление данных минералогического анализа продуктов кристаллизации стекол о положением их составов На диаграмме состояния дает возможность сделать заключение, что в условиях исследования наблюдается соответствие кристаллических фаз, по­ лученных при кристаллизации стекла, с фазами, кристаллизующи­ мися из расплавов в равновесных условиях.

На основании проведенных исследований можно сделать сле­

2. В условиях эксперимента наблюдается соответствие про­ дуктов кристаллизации отекол и равновесных продуктов кристал­ лизации расплавов.

Ли т е р а т у р а :

1. Шелудяков Л.Н., Вестник АН Каз.ССР, Алма-Ата, "Наука",1966, К? 8, стр. 9

2. Шелудяков Л.Н., Изв. АН Каз.ССР, серия хин., Алма-Ата, "На­

ука", 1972, №4, стр. 5.

3. Иелудяков Л.Н., Саранча Е.Т ., Электрохимия металлов и химия амальгам, Труды ИХН АН КазтССР, Алма-Ата, "Наука", 1969, т. 21, отр. 137.

4. Шелудяков Л.Н., Саранча Е.Т., Лав. АН Каз.ССР, серия хим., Алма-Ата, 1969, №6, стр. Зч.

5. Иелудяков Л.Н., Маркоиренков Ю.А., Слюсарева О.И., Шлаки фосфорной промышленности, Челябинок, 1970, отр. 78.

6. Шелудяков Л.Н., Марконренков Ю.А., Слюсарева О.И., Теория и практика производства камнелитых труб, Алма-Ата, 1972, отр. 187.

7. Исследование теоретических основ и разработка путей пере­ работки шлаков термовозгонки фосфора и цветной металлургии для производства шлакоситадлов, Отчет за '*966-1970 г . г . ,. Институт химичеоких наук АН Каз.ССР, Алма-Ата, 1970, отр. 55 и 64.

8. Осборн, Деврис, Кренер, Проблемы современной металлургии, 1955, №2, отр. 22.

72

И.Я.ЧЕРНЯВСКИЙ, В,А,БЫКОВ

О ПРЯМОМ ИЗМЕРЕНИЙ МЕХФАЗНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Для расчета кристаллизационных характеристик многокомпо­ нентных силикатов (С. О. Ц. и Л.С.К.) необходимы конкретные ве­ личины отдельных параметров, сведения по которым, как правило, отсутствуют. Одним из таких параметро:', является межфазная по­ верхностная энергия на границе кристалл-расплав или кристалл-

отекло (S ' т-ж ).

Обычно эту величину находят из зависимости скорости нук-

вавшись определением краевого угла капли расплава на кристал­ ле того же вещества и последующим расчетом по формуле Неймана:

G it - + бы Он в,

где б^| - поверхностная энергия твердого вещества; б'» -по­ верхностная энергия расплава. Основной трудностью на этом пути

фектов в виде микротрещин при смачивании не растворяющей его жидкостью дает возможность этой жидкости проникнуть внутрь крис­ талла и тем самым изменить его прочность. Вследствие этого раз­ рывные напряжения будут пропорциональны б" т-ж на границе крис­ талл-среда.

Используя эту физическу~> посылку и обозначив через F раз­ рывное напряжение при испытании сухого образца (энергия б" тв ), через Г' , смоченного жидкостью образца (энергия 6* т-ж ), по­

С учетом формулы Неймана будем иметь:

73

$Ю2 - 36,82; СаО - 41,35; А1203 - 12,02; М?0 - 6,63; Ре0-0,21;

с последующей термической обработкой. Степень закриоталлиаованности их достигала 80+90? (по основной фазе-мелилиту)1;

Все испытания производили на образцах размером 2x10x50 мм, полученных нарезкой на алмазном круге.

Определение предела прочности на изгиб производили на ма­ шине МР-0,05. Образцы предварительно высушивали при t = 200+ 250°С в течение I часа и помещали в эксикатор над фосфорным ан­ гидридом. В качестве поверхностно-активной падкости применяли

воду.

Поверхностное натяжение в жидком состоянии находили о по­ мощью метода максимального давления в газовом пузыре, который показывает хорошо воспроизводимые результаты на силикатных рас­ плавах при температурах, соответствующих гомогенному состоянию расплава (выше ликвидуса).

Краевой угол смачивания расплава шлака на подложке из мелилита (55% окерманита и 45? геленита) определяли на малых кап­

В таблице приведены результаты опытов (средние значения из 20 опытов). Ив нее можно видеть, что, во-первых, поверхност­ ная энергия твердой фазы в случае стекла меньше,чем в случае стекдокристаддических материалов и имеет порядок, характерный для стекол других составов / 7 , 8 / ; во-вторых, межфазная повер­ хностная анергия образцов о мелкозернистой структурой (влакоситалд) выше, чем о крупнозернистой (закристаллизованный домен­ ный м а к ).

74

Результаты испытаний образцов силикатных материалов для определения межфазной поверхностной энергии

Согласно теории, о т н о ш е н и е в точке плавления для рав­

ла га 0,20, что удовлетворительно согласовывается с теоретичес­ ким.

Значения нежфазной поверхностной энергии на границе крис­ талл-расплав, впервые полученные для исследуемых силикатов,мо­ гут быть использованы не только для расчетов параметров крис­ таллизации, но и для дальнейшего решения вопроса о возможнос­ ти в принципе прямого измерения 6 * т-ж для силикатов сложного состава, кристаллизующихся как из расплава, так и из стекла.

Л и т е р а т у р а :

1 . Данилов Б.И. Строение и кристаллизация жидкости. Киев,1956,

2 . Михчевич Г.Л. Диссертация БГУ им. В,К.Ленина, Минск, I960.

3. Горский Ф.К., В сб. Кристаллизация и фазовые переходы, 5861, Минск, 1962.

4. Ребиндер П.А. Вестник А.Н.СССР, №10, 32-42, 1957.

5 . Кручинин Ю.Д., Кузина Т .В ., Иноземцева Л.Н. В об. Шлаки черной металлургии, 81-90, Свердловск, 1973.

6. Балашов Б .Г ., ЕгороваЮ.Д. Заводская лаборатория, №I I , 1358-1360, 1965.

8. Бокин П.Я. Механические свойства стекол. Ленинград, 1970.

Ю.Д.КРЯИНИН, Ю.Л.БЕЛОУСОВ

ИССЛЕДОВАНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ СТЕКОЛ МЕТОДОМ ИНФРАКРАСНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ.

Цель настоящей работы состояла в выяснении механизма дей­ ствия окиои хрома в зависимости от концентрации окислов желе­ за и отношения FeO/TeO+Fe^Oj. С«нтезированно 3 серии стекол на

76