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
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 171
Скачиваний: 0
I
0,6220$+0,2384С + 0.B96M
0,5833 +0,26270+
о , ш
! |
2 |
! |
3 |
! |
4 |
1 |
5 |
|
O^SCjM^+O.OGGIMS+O^aZgs |
|
5,587 |
|
5,592 |
|
5,597 |
|
Q,2384CS +0,B96M?+0,244S |
|
6,775 |
|
6,749 |
|
6,725 |
|
0,0795C3J+0,I396MS+0,40285$ |
|
3,608 |
|
3,602 |
|
3,594 |
|
0 ,II92C2$+0,I396MS+0.3632 $ |
|
5,129 |
|
5,121 |
|
5 ,ID |
|
0,0795C3$2+Q,I396MS+0,3234$ |
|
2,636 |
|
2,597 |
|
2,541 |
|
0 ,154CUS2+0,1087C$+0,I666$ |
|
8,208 |
|
8,193 |
|
8,176 |
|
0 ,13I35C2MS2+0,02265MS+0,29795 |
|
6,186 |
|
6,428 |
|
6,447 |
|
0 ,I54CUS+0,10870$+0,3206S |
|
6,942 |
|
6,939 |
|
6,938 |
|
0,08757C3M%+0,06643MS+0,34175$ |
|
6,064 |
|
6,069 |
|
6,074 |
|
0,26270$ +0,I54M$+0,1666 $ |
|
7,176 |
|
7,114 |
|
7,059 |
5 |
0,0875C3$+0,I54MS+0,34I75S |
|
3,849 |
|
3,835 |
|
^,819 |
|
0, DI35C2S+0,I54MS+0,29795$ |
|
5,523 |
|
5,506 |
|
5,490 |
|
0 ,0875?C3S2+0,I54MS+0,254I6$ |
|
2,782 |
|
2,719 |
|
2,654 |
ПРИМЕЧАНИЕ: Переход y3 2Ca0.Si02 -— ' °l 2CaO. SIOj (при 970°K) /1 0 / не учитывался.
оставаясь вое же максимальными для диопсида
Ли т е р а т у р а :
1. Г.М.Матвеев, Н.Г.Удовенко.Сб."Безборные, бесщелочные и жалощелочные стеклообразные системы и новые стекла на их основе".
М.,ЦНИИТЭстром,1967.
2. А.С.Агарков, А.К.Журавлев, Г.М.Матвеев. Тевиоы докладов к Всесоюзному совещанию "Исследование стеклообразных систем л синтез новых стекол на их основе",U .,1971.
3. Л.АЛунина. Сб."Стекло, оиталлы и силикатные материалы". Минск, Изд-во "Вышэйшая школа",1970.
А. А.А.Алпен. Химия отекла."Химия",1970.
5. Г.Роуеон. Неорганические стеклообразующие систеиы."Мир",19?0.
6. В.И.Бабушкин, Г.М.Матвеев,О.П.Мчедлов-Петросян. Термодинами ка силикатов, U., Стройиздат, 1970.
7. И.X.Харпов, С.А.Кашик, В.Д.Пампура. Константы веществ для термодинамических расчетов в геохимии и петрологии, М., "гаука", 1968.
8. А.С.Бережной. Многокомпонентные системы окиолов.К»"Наунова думка", 1970.
9. Г.Б.Наумов, Б.Н.Рыженко, И.Л.Ходаковокий. Справочник термо- * динамических величин (для геологов),М..Атомивдат,1971. °
Ю.ГЛ.Куколев. Химия кремния и физическая химия силикатов,М., Изд-во "Высшая школа", 1966.
И. Д. ЩЕГЛОВА, И. Н. ДВОРНИЧЕНКО
ИССЛЕДОВАНИЕ СТШ00БРА30ВАНИЯ В GfiSCH .ШЛАК ФЕРРОХРОМА - ПЕСОК - СОДА .
С целью синтеза стеклокриоталлдческого материала да оонаве отходов электрометаллургических производств, нами изучалась об ласть стеклообрагования в смеси шлак феррохрома-пеоок-оода.
Для синтеза |
стекол были использованы: шлак феррохрома Запо |
||
рожского завода |
ферросплавов, пеоок Новооеловокого месторожде |
||
ния и для улучшения варочно - |
выработочнмх овойств - оода. |
||
Теоретически облаоть устойчивого отекдообразования'оценива |
|||
лась по величинам параметров |
£ и Y |
/1 .2 /. Раочетные |
U9
|
|
Значения параметров |
4 “ Y |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Таблица I. |
|
отекла .. I |
7Si |
1 - J |
|
. I отекла |
1 |
7Si |
. 1....... 1 ... |
I |
0,392 |
3,06 |
|
30 |
|
0,327 |
2,25 |
2 |
0,385 |
2,98 |
|
31 |
|
0,321 |
2,04 |
3 |
0,378 |
2,90 |
|
32 |
|
0,313 |
1,91 |
4 |
0,369 |
2,82 |
■ |
33 |
|
0,315 |
1,94 |
5 |
0,361 |
2,83 |
34 |
|
0,364 |
2,26 |
|
6 |
0,353 |
2,73 |
|
35 |
|
0,357 |
2,71 |
7 |
0,347 |
2,63 |
|
36 |
|
0,349 |
2,61 |
8 |
0,340 |
2 , 53 |
|
37 |
|
0,342 |
2,50 |
9 |
0,332 |
2,25 |
|
38 |
|
0,334 |
2,39 |
10. |
0,326 |
2,17 |
|
39 |
|
0,332 |
2,24 |
II |
0,318 |
2,02 |
|
40 |
|
0,317 |
1,97 |
12 |
0,309 |
1,87 |
|
41 |
|
0,311 |
1,87 |
13 |
0,383 |
2,96 |
|
42 |
|
0,315 |
1,94 ’ |
14 |
0,375 |
2,86 |
|
43 |
|
0,356 |
2,553 |
15 |
0,308 |
2,76 |
|
44 |
|
0,349 |
2,45 |
16 |
0,361 |
2,67 |
|
45 |
|
0,340 |
2,32 |
17 |
0,353 |
2,57 |
|
46 |
|
0,333 |
2,22 |
18 |
0,346 |
2,46 |
|
47 |
|
0 132^ |
2,09 |
19 |
0,338 |
2,34 |
|
48 |
|
0,316 |
1,94 |
20 |
0,332 |
2,24 |
|
49 |
|
0,307 |
1,79 |
21 |
0,324 |
2,12 |
|
50 |
|
0,300 |
1,74 |
22 |
0,316 |
1,98 |
|
51 |
|
0,347 |
2,42 |
23 |
0,307 |
1,82 |
|
52 |
|
0,339 |
2,30 |
24 |
0,373 |
2,42 |
|
53 |
|
0,331 |
2,18 |
25 |
0,386 |
2,30 |
|
54 |
|
0,322 |
2,04 |
26 |
0,359 |
2,70 |
|
55 |
|
0,314 |
1,89 |
27 |
0,351 |
2,60 |
|
56 |
|
0,306 |
1,75 |
28 |
0,344 |
2,49 |
|
57 |
|
0,296 |
1,56 |
29 |
0,336 |
2,38 |
|
|
|
|
|
150
значения / { |н У для 57 составов приведены в таблице I . Стекла плавили в силитовой печи в корундизовых тиглях
при температуре 1400°С в течение I часа.
Экспериментальные исследования показали, что область устой чивого стеклообраэования совпадает с теоретически рассчитан ной по параметру J-S; , Полное стеклообрааование возможно при содержании компонентов /вео %/’. песок* 40,0 - 55,0; шлак * 40.0 - 57,5; А®20 » 2,5 - 10,0;
При повышенном содержании шлака - более 57,5%, наблюдалось сильное макрорасслаивание стекол.
В процессе исследования было установлено, что в случае применения определенного режима варки все отекла данной облас ти обладают авантюриновым эффектом.
Дальнейшие исследования были направлены на изучение свойств полученных авантюриновых стекол. Плотность отекол,по казатель преломления и температуру начала размягчения опреде ляли по общепринятым методикам /4 / . Анализ результатов иьоледований показал, что с повышением концентрации шлака в шихте до 50 ьео % наблюдается рост плотнооти авантюриновых отекол, уменьшение t'a . p . Показатель преломления отеклофазы оотается неизменным при увеличении содеожания шлака от 42,5 до
50.0 вес %.
Скачкообразное увеличение показателя преломления стеклофазы при содержании 50 вес % шлака в шихте объясняетоя повы шением растворимооти кристаллических включений и переходом хрома в. стекло, что подтверждаетоя уменьшением 'количества кристаллов в авантюриновом стекле и ухудшением авантюриново го эффекта.
Ли т е р а т у р а :
1. Р.Роусон. Неорганические отеклообразующие системы.М., "Мир", 1970.
2. А.А.Длпен. Химия стекла. Л.,"Химия",1970.
3. Н.А.Торопов и до. Диаграммы состояния силикатных оиотем.
Л.,"Наука", вып.З, 1972.
4. Н.М.Павлушкин, Г.Г.Сентюриы, Р.Я.Ходаковсхая. Практикум по технологии стекла и ситаллов. М.,"Стройивдат",1970.
151
В, А.МИНАКОВ,Н. И. МИНЬКО.В. Н.ПАВЛORA, Е.Ф. КАШИРИНА, А. А, МЕДЯНСКЛЯ ,Н.А.НАУМЕНКО,В.U.ПЕРЕПЕДЕНКО
СТРУКТУРООБРАЗОЗАНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ФИАЛКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОЖЕЛЕЗИСТЫХ СТЕКОЛ И СИТАЛЛОВ.
Существующее многообразие железосодержащих составов стекдокристаллических материалов на основе шлаков и горных пород, до конца не изученные вопросы по механизму их структурообоазования, не исключающие воздействие примесных добавок, а так же самые разноречивые данные по оптимальному для процесса кристаллизации соог чтению Ре203 и РеО подсказали необходи мость исследования структурообрагования и некоторых физикохимичеоких свойств модельных стекол и сиваллов системы ,St02СаО- МпО - А12п3 - РеО (Ре203^ с крайними значениями соотно шения РвпО] и РеО.
Ю.Д.Кручининым показана возможность синтеза шлакоситаллов на основе высоножелезистых никелевых шлаков / I / при coot- ношении п
р .Джеорджи предлагается оптимальное для объемной мелко зернистой кристаллизаций отекол на основе плавленных базаль-
тов соотношение Рет -5>0:и-7 |
обосновываемое необходимостью |
Ш Г * > |
0,6 |
выпадения максимального количеотва кристаллов магнетита, в
которых указанное |
соотношение |
равно ^ |
и которые |
инициируют |
|
в дальнейшем рост |
кристаллов |
пироксена |
/2 /. |
|
|
Н.М.Павлушкиным и другими получены высокожелезистые стек- |
|||||
локристалличеокие |
материалы при соотношении Ре203 |
> меняющем |
|||
ся в пределах от I |
до 9 / |
3 ,4 /. |
Ш |
|
|
|
|
||||
В овя8И с указанным в |
тигельной печи в пятилитровых квар |
цевых тиглях при 1400°С в различных окнолисельно-восстанови- тедьных уоловиях было сварило два модельных стекла оиотемы $i02 - СаО - ЩО - AI2D3 - РвО СРе203\ идентичных по ооотаву
(по данным полного химического анализа) и содержащих соот ветственно» отекло I - 2,86 вео.% РеО и 20,0 вес.% Ре203;
01ало 2 - 18,39 вео.^ РеО и 3,14 вео.$ Ре203.
Проведенными комплексными иооледованиями было установле
но, что отекло 2 имеет температуры Тц и Т/ , соответствен но 626 и 660°С, тогда как для отекла 1 эти температуры лежат
152
Рис. I Кривые ДТА и псевдовязкости стекол I и 2.
Рис. 2 Микротвердость стекол 1(1) и 2(2) при оиталлизации.
153
ва пределами 660°С.
Кривые 2ТА и псевдовязкости существенно отдичаютоя между собой как характером, так и температурными интервалами и ин тенсивностью протекания обнаруживаемых с их помощью процессов
кристаллизации (ри с.II. |
|
|
|
По мере повышения содержащегося в |
стекле fe 20j |
ва счет |
|
feO - |
увеличивается его показатель преломления - от |
1,684 до |
|
1,745 |
i 0,008 и плотность - от 3,173 |
г/омэ до 3,186 |
г/см3, |
что согласуется о данными авторов /5 ,6 /.
При термообработке оба исследуемые стекла превращаются в оиталл, предварительно расслаиваясь на микрофазы в предкриоталлизационном периоде. Ситалл на основе стекла I отличается более высокой однородностью и более мелкозернистой структурой.
По данным рентгенофагового |
анализа, при кристаллизации отекла 1ш - |
|||||
палают кристаллы магнетита |
/ f e ^ / , |
магнезиоферрита (М^Ре20^), |
||||
моноклинного пироксена |
и алмандита fe -jA I^ g iO ^ . При крис |
|||||
таллизации стекла 2 - |
кристаллы фаялита |
(fe $10^), киритейни- |
||||
та |
(Сафе £10^) и моноклинного пироксена - |
клиноэнстатита |
||||
(lUjSiOg). |
Микрот*ердость ситаллизуемых стекол I и 2 в зависи |
|||||
мости от температуры представлена на рис.2. |
||||||
|
Судя по коивым ДТА и псовдовязкости, |
различным значениям |
||||
Tj |
и |
, коэффициентов преломления и штотности.микротвердооти, |
||||
исследуемые стекла заметно отличаются структурными особеннос |
||||||
тями,так |
называемыми /7 -9 / "структурной подготовкой матрицы |
|||||
кристаллизации", степенью ослабления структуры, степенью |
||||||
связности.Более низкие значения Tj и Т/ |
, более низкие значе |
|||||
ния поевдовязкости, соответствующие первому минимуму,более |
||||||
низкие значения микротвердости и т.д . |
позволяют предположить, |
что матрица исходного стекла 2 ослаблена модифицирующими окнолама двухвалентного железа.При ситаллизации такого стекла выпавшие
кристаллит фаялита (Ре |
S;0^ ) и |
кирштейнита (Cafe S<0^ ), |
в результате близости |
параметров |
решетки,инициируют рост |
кристаллов моноклинного пироксена-клинознстатита (Mj^SiOj). Отличаясь высоним содержанием fe203, отекло I при термооб-
паботке в предкристаллизациокном периоде ликзирует на две фа
зы, обогащенную, по /5 ,1 0 /, |
кремнеземом-силикатную и, обога |
||||
щенную окиоьв |
железа - железистую. |
В последней, в |
результате |
||
возникновения |
в избыточном количестве хоомофорных |
групп |
|||
f e 3+-0-Pe^+ и групп f e 3+ -0 |
- |
начинается |
кристаллизация |
||
кристаллов магнетита (fe 30^) |
и магнезиоферрита |
(I d ^ fe ^ ), |
154