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

Данные ДТА стекол полуденные от замены

1 gjOg на ЦаО

Таблица I .

Усерия

пределах 0-18% до полного исключения из стекла каждого из них, Максимальным значением экзоэффектов отличаются стекла, со­

держащие 3-5% щелочных окиолов и 13-15% МпО.'Увеличение tfagO выше 5% во всех случаях влечет за собой уменьшение интенсив­ ности пиков. В калиевых стеклах замечена более сложная зависи­ мость. Если в стеклах, содержащих лишь окислы железа и алюми­ ния , увеличение KgO за счет J.UO приводит к сильному подавлению уоловий образования основной фазы, то в присутствии 6% Alg03 и

120

6% Fe203+Pe0 отрицательное влияние последнего уменьшено до минимума (таблица 2 .) .

Данные ДТА, полученные для стекол при замене

Как видно из табл. 2 во всех С е р и я х наименьшей интенси ностыо по основному эффекту характеризуются стекла, где СаО полностью заменена на МпО (38%), а максимальной-стекла, с соот­

ношением МпО ^ j (серия I ) . 3 отличие от прежних случаев,вве-

туры, соответствующее ^а0пику эффекта,в этих стеклах уменьше­ но почти на 200°.

паил„чшие результаты по интенсивности экзоэффектов полу­ чаются при взаимозамене МнО на MjO в пределах 0-21%. Характер изменения данных ДТА стекол во многом предопределяется наличием окислов железа и алюминия.

1 2 1

If л ,.э трех рассмотренных случаев, где !.VjO = 21, М^0=0; jt- q=I;

и i.:jO=2I, МдО=0; наиболее положительное влияние на кристалли­ зационную активность оказывают параметры, близкие к численным значениям двух последних вариантов. Интенсивные экзоэффекты

кристаллизационную способность, оказывает замена в пределах

40-50% $;02 на 15-25% МпО.

Замена Мп.0 на К20 и /Va20 без ущерба кристаллизационных свойств допустима в пределах 8-5% К20 и 15-20% МаС. Удовлет­ ворительные результаты дает также увеличение в стеклах содер­ жание К20, вводимого взамен МпО в количестве 17-20%. Особо благоприятное влияние на взаиио-зомену R^O-MnO оказывают добавки до 6% окислов железа как в отсутствии, так и в присут­ ствии до 6-10% At20 j.

Наибольшую кристаллизационную способность при замене

СаО на MnU проявляют стекла,не содержащие глинозем,и при соот­ ношении = I . В присутствии 6% PegOj+FeO и 6 % Af20j вы­

С.Т. СУЛЮМЕНОВ, Т.А.АБДУВАД.'.ЕЗ, Г.В. ОРЛОВА, Л. Н.ЛУКИНА

СТЕКЛООБРАЗОЗАНПЕ 3 СИСТЕМЕ ВОЛЛАСТОНИТ- АНОРТИТ-Д.ЮПСЙД

Впослгдние года получили широкое развитие исследования по разра­ ботке технологии ситаллов из горных пород и шлаков, составы многих из которых могут быть рассмотрены в системе волластонит- анортит-диопсид. Независимо от состава проектируемого стеклокристаллического материала, обязательным требованием является высокая степень гомогенности стекла, на основе которого будет получен ситалл, / I /.Это определяет важность четкого оконтуриванкя областей устойчивого стехлообразования в изучаемых системах.

Термодинамические процессы стеклообразования определяются структурой исходных компонентов системы и могут сдвигаться в ту

122

или иную сторону в зависимости от образования и устойчивости промежуточных продуктов. Следовательно,возможно перемещение

была определена методом симплексного планирования /2/.Систеиа волластонит-анортит-диопсид является довольно сложной, содер­ жит три двойных эвтектики и одну тройную. Поэтому для описа­ ния области стеклообразования мы взяли уравнение высоюого порядка - четвертого. Адекватность уравнения проверялась до­ полнительными экспериментаыи.Проверочные точки составов были взяты вдоль границы области стеклообразования, определенно:, расчетным путем. Сравнение, данных,полученных расчетным путем и наблюдаемых в точках системы,показало,что граница области стеклообразования на основе экспериментальных данных, должна сдвинуться до изолинии 93- ЭЧ% стеклообразной фазы, т .е . рас­ хождение расчетных данных с экспериментальными составляет 6-7/5. Пределы ошибки связаны с недостаточной чувствительностью количественного рентгенофазового анализа, который был исполь­

зован для определения содержания кристаллических фаз в составах, кристаллизующихся при отливке.Границы области стеклообразования в системе на основе окислов, определенные симплексным методом и уточненные экспериментально, показаны на рисунке.

Для определения области стеклообразования в системе волластонит - анортитдиопсид на основе минералов был осущест­ влен синтез волластонита, анортита, диопсида путем кристаллиза­ ции расплавов и стекол стехиометрического состава.Наличие крис­ таллических фаз подтверждено рентгенофазовым и петрографическим анализами.

Шихта готовилась из хорошо растертых в аготовой ступке минералов. Составы на основе минералов и окислов были сварены в электрической печи в платиновых тиглях. Температура варки для каждого состава принималась на 50°С выше температуры лик­ видуса, время выдумки при максимальной температуре -1,5 часа. Составы стекол, полученных из минералов, приведены в таблице.

Количество кристаллической фазы определялось методами количественного рентгенофазового и дифференциально-термического анализов ^таблица). Анализ полученных данных показывает,что количество кристаллической фазы в сс тавах, кристаллизующихся при отливке, подученных из минералов, меньше,чем в составах,

123