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

предкристаллизационных стадиях происходит глубокие структур­ ные изменения в результате субмикроликвационных процессов,

>протекающих при активном участии бериллийсодержащих фаз.

Л и т е р а т у р а :

1 . R .P . IMiftex, R.d. He-teei, Mineral Ila% ., 35, 250,196*.

2. И.А.Дмитриев, А.Ф.Зацепин. Доклады на 3-ем Всесоюзном сим­ позиуме по химии неорганических фторидов. Одесса, 1972,

отр.131.

5.H.U.Павлушкин, Г.Г.Сентюрин, Р.Я.Ходаковская. Практикум по технологии стекла и ситаллов. Стройиздат, М., 1970.

б» Л.А.Зайонц, Ю,В,Рогожин. Стекло, ГИС, й I , 1965, стр.2б.

?. Ю.В.Рогожин, Л.А.Зайонц. Сб.пБезборные, бесщелочные и ма­ лощелочные стеклообразные системы и новые стекла на их основе". М.,1967,сто .78,

8. Ю.В.Рогожин,Л.А.Зайонц,А.С.Еремеева.Изв.АН СССР, Неорган.

м ат.,£,204-1, 1969.

9. В.Н.Филипозич,А.М,Калинина, Изв.АН СССР, Неорган.мат.,7, 1488,1971.

Х.Т. СУЛШЕНОВ.Н.Ц.П'ЗЛУЩКИН.П.Д.САРКИСОВ, Н,Г.КОНЛАКОВА

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОКИСИ ХРОМА НА КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ГАББРОВЫХ СТЕКОЛ.

В овязи с разработкой новых видов каталитических добавок, способных вызывать объемную кристаллизацию различных стекол, стало возможным г ’казаться от применения летучих катализато­ ров кристаллизации типа фтооидов, отравляющие окружающую ореду.

Как известно из литературных данных, объемную тонкокристалличеокую структуру о образованием моноклинных твердых раст­ воров можно достигнуть при иопользо. аиии добавки окиси хрома.

Настоящее иооледование посвящено ивучению влияния окиси

165

хрома на кристаллизационную способность габбрового стекла.Сос­ тав габбрового стекла приведен нике:

Окись хрома вводилась в количестве 0,1; 0,3; 0,5; 1;1,5% оверх 100%. Варку стекол проводили в лабораторной керосиновой

родны и при выработке кристаллизовались.

Кристаллизационная способность сваренных стекол исследова­ лась методом ыасоовой кристаллизации в области температур от 700 до Ю00°С с выдержкой при каждой температуре I час.

На основе результатов этих исследований можно было заклю­ чить, что вое отекла характеризуются объемной кристаллизацией при 1С00°С и выдержке I час.

Для воех составов основной кристаллической фазой, как и следовало ожидать, являются твердые растворы моноклинното пи­ роксена,

С целью определения оптимальных температур термообработ­ ки был приведен дифференциально-термический анализ, на основе которого было предположено, что оптимальным составом являетоя отекло с добавкой 0,3% сверх 100%, так как оно характе­ ризовалось интенсивно выраженным экзоэффектом.

Термообработанные образцы исследовались методами рентге­ нофазового, злектронвомикроокопического и петрографического анализов. На оонове этих исоледований были сделаны следующие выводы;

1. Стекло о 0,1% CngOj кристаллизуются объемно, но грубо­ зернисто.

2 . Состав о 0,3% Ci^Oj кристаллизуется объемно и мелко- 8врниото, в закристаллизованном стекле имеетоя довольно боль­ ное количество кристаллической фазы.

3 . Закристаллизованное стекло с 0,5% Сх^О-^ также кристал­ лизуется объемно и мелкозернисто, но по относительной величи­ не интенсивностей дифракционных максимумов можно предположить, что количество криоталличеокой фазы несколько меньше,чем в сосяте

166

о 0,3$ СЧ2О3» что хорошо видно на рентгенограммах стекол, термообработанных при 980°С и выдержке I чао.

Как известно, одним из важных методов изучения кристалли­ зационных свойств стекол является определение их вязностных свойств. По данным виокоаииетричеоких исследований можно оудить о кинетике кристаллизации стекла и его деформационных свойствах.

С этой целью для исходного стекла и стекла о содержанием 0,3$ Сх203 проведено измерение низкотемпературной вязкости, результаты которого приведены на рисунка I.

Как видно из рисунка I, добавка 0,3 C^Oj повышает вяз­ кость стекла и кристаллизационные свойства по сравнению о вяз­ костью исходного стекла.

Петрографическое исследование показало, что исходное стекло с 0,3$ CvjOj не содержало кристаллических включений, что свидетельствовало о растворении 0,3$ C^Oj в стекле. Б

процессе термообработки при 980°С в течение I часа оно кристал­ лизовалось. Кристаллическими фазами являются пироксен и шпинель, Пироксен представлен отдельными мелкими, игловидными кристал­ лами, размером не более 5 мк, и агрегатами в форме сферолитов. Шпинель образует-мелкие, кубические кристаллы, размером не более I мк, которые расположены в центрах пироксеновых сферо­ литов и, кроме того, бесформенные выделения, окружающие и сдерживающие ростсферолитов пироксена.

Таким образом сделан вывод, что стекло, содержащее 0,3$ о Сх^О^ имеет высокие кристаллизационные свойства, основной кристаллической фазой которого при термообработке являются твердые растворы моноклинного пироксена. Исходя из этого, да№- ное стекло можно принять за основу для разработки петроситалла.

На основе проведенной работы также показано, что до­ бавка Ст205 в количестве 0,3$ может быть достаточной для воз­ буждения каталитической кристаллизации стекал, полученных на основе габбровых стекол.

Г.П.ОЗЕРОВА, Ю.К.КАЛИНИН, Г.А.ЛЕБЕДЕВА

КИСЛОТОСТОЙКОСТЬ И СТРУКТУРА СТЕКОЛ ОСНОВНОГО И УЛЬТРАОСНОВНОГО СОСТАВА.

167

риалов (как стеклообразных, так и стеклокри'сталлических), обуславливающих их практическое применение. Изучение кислотостойкости стекол представляет и большой теоретический интерес с точки зрения исследования структуры и структурных превраще­ ний стекол. Объектом исследования явились стекла основного и ультраоснозного состава, принадлежащие к четырем различным

В каждой серии исследовались составы с различным соотношением модификаторов (Са2+: М^+: Z?e2++ Ре5+) . Графически химичес­ кий состав исследуемых стекол характеризуется положением фи­ гуративных точек составов на диаграмме Ниггли и четверной ка­

Кислотостойкость определялась кипячением крупки материала (размер зерен около I мы) в 5 н. HCI в течение одного часа.

Исследуемые закаленные стекла по отношению к дейотвию сильных кислот типа HCI псдразделяются на 2 группы: стойкие и выщелачивающиеся. Группа железистых стекол о высокой кисло-

тостойкостью (в основном выше 90%) представлена составами I оераи (Mt - Ру - PI - SiOgJt фигуративные точки которых лежат в поле первичной кристаллизации магнетита. Стекла с высокой киолотостойкостью характеризуются следующими признаками:

1. Высокая магнитная восприимчивость закаленных стекол

ные, так и парамагнитные) представляют группу выщелачивающих­ ся. Таким образом, кислотостойкость закаленных стекол основ­ ного и улыраосновного составов определяется нормативным отно­ шением , а не присутствием в расплаве (стекле) катионов

?е^+.

Термообработка выщелачивающихся стекол "снизу" в предкристаллизационный период не приводит к заметным изменениям

168

киолотоотойкости. Склонные к переохлаждении раоплавы, аз ко­ торых при закалке были получены отекла о нивкой кислотостойностыо (выщелачивающиеся ) , при медленном охлаждении засты­ вают в виде стекол, имеющих высокую отойкость по отношению к HCI С90г97%). Таким образом, незначительные изменения вещест­ венного состава (соотношения окислов модификаторов или стеклообрааователей) приводят к скачкообразному изменению кислоюотойкооти, переводу отекла из группы отойких в группу выщела­ чивающихся. Очевидно, причину подобных изменений следует иокать в структурных различиях отекол.

Известно, что стеклам овойотвенна микроликзационная струк­ тура, наличие микронеоднородностей, состав которых определя­ ется положением фигуративной точки на фазовой диаграмме и ус­ ловиями отеклообразования. При образовании упорядоченных мик­ рообластей, соответствующих определенным кристаллическим фа­ зан, при стекловании проявляются более 'широкие возможности "изоморфизма", чем при кристаллизации ( I ) . Вследствие этого состав упорядоченных микрообластей может значительно отличать­ ся от состава соответствующих равновесных кристаллических фаз.

кая (плагиоклазовая), так и некислотоотойкая (пироксеновая) предфазы. Равновесие мехлу названными предфазами может смещать­

169