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

3 . В.Г.Смирнов, Н.М.Павлушкин, П.Д.Саркисов. Тр. ЮТИ им. Д.И.

Ыенделева, вып. 68, 41, 1971, 41.

4 . И,И.Китайгородский, Н.М.Павлушкин, Ю.И.Колесов, З.В.Киткевич, С.В.Петров "Стеклообразные системы и материалы", "Зна­ ние", Рига, 1967.

5 . Н.М.Павлушкин, А.Г.Минаков, П.Д.Саркисов, Т.Е.Голиус. Тр. ЮТИ им. Д.И.Менделеева, вып. 68, 1971, 36.

КУНИНА Л.А ., ДАЩИНСКИЙ Л .Г .. УАХБЕ А.М. БАРАНЦЕВА С.Е..КОСТЮНИН Ю.М.

О МЕХАНИЗМ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СТЕКЛА ПИРОКСЕНОВОГО СОС­ ТАВА, ПОЛУЧЕННОГО НА ОСНОВЕ ГОРНЫХ ПОРОД.

В качеотве объекта для исследования нами выбран состав 2БДС, полученный на оонове базальта, диорита и серпентинита,

воздухе и кристаллизовалось при 400, 700, 870 и Ю50°С в тече­ ние 24 часов с целью обеспечения условий для роста кристалли­ ческих образований, что необходимо для их правильной идентифи­ кации с помощью петрографического исследования. Рентгенограммы образцов снимались на дифрактометре УРС-50И с медным антикато­ дом, термограммы на дериватографе, микрофотографии шлифов при увеличении х250 получены на универсальном микроокопе МБй-6 о постоянной фотокамерой.

Рентгенофазовым анализом установлено, что на рентгенограм­

46

870°С .

В образце, обработанном при 400°С , на рентгенограмме фик­

сивный экзотермический эффект в образце, обработанном при 400°С, подтверждает протекание слабых кристаллизационных процессов в

47

геденбергита и выше, чем у диопсида. Одновременно присутствует небольшое количество шпинелидов, не участвующих в формирования сферолитов и являющихся сопутствующей фазой.

В образце, закристаллизованном сри 870°С, рентгенофазовый анализ показал наличие шпинелидов типа магнетита (2,53), а так­ же хромпикотита (2,30). Отмечено активное выделение пироксенов диопсида: (2,99; 2,52) и энстатита (2,07; 3,17). Образуется не­ большое количество анортита (3,78). У образца, закристаллизован­ ного при 870°С, экзотермический эффект отсутствует, что указыва­ ет на почти полную завершенность кристаллизации стекла при этих условиях и подтверждается петрографическим исследованием.

Большинство шпинелидов исчезает или уменьшается в разме­ рах (от 20-50 нк у исходного стекла до 0,1 мк У закристаллизо­ ванного при 870°С образца), что указывает на их активное раотворение в пироксене. По-видимому, при 870°С в пироксене растворя­ ется наибольшее количество шпинелидов. Единичные кристаллы шпи­ нелидов сохраняются без изменения и имеют размеры 20-50 мк.

Продолговатые иглы пироксевовых сферолитов, имеющие в попе­ речнике размер 0,1-0,3 мк., пронизывая друг друга и переплетаясь между собой, образуют оплошную однородную мелкокристаллическую структуру материала. При этом наблюдаются наиболее высокие зна­ чения всех свойств.

При Ю70°С существенно изменяется фазовый состав продуктов кристаллизации стекла. Резко сокращается количеотво пироксена, образуются продукты его распада, уотойчивые при Ю70°С. В про­ цессе распада пироксена выделяются "вторичные" шпинелиды: маг-

везиоферрит (2,52; 2,96), магнетит (2,53; 2,97), гематит (2,69; 2,51), увеличивается количество анортита (3,20; 2,51), появля­ ются гиперстен (3,20; 2 ,89). Количество диопсида значительно умевьшаетоя. На термограмме образца, обработанного при 1070°С, экзотермический аффект отсутствует, так как кристаллизационные процесоы практически завершены.

В связи о выделением разных фаз кристаллические образова­ нии образца, обработанного при Ю70°С, имеют различные размеры (от 1-2 до 0 ,1-0,2 мк). Просль'живаютоя единичные почти неизмен­

Анализ экспериментов показал следующее. В стекле 2БДС в

48

ре около 400°С происходит продолжение шпинелеобразованая и на­ чало концентрации вокруг большинства из них протогирокоеновой фазы - структурно-неоформленного железосодержащего пироксена. На этой начальной стадии кристаллизации шпинелиды играют роль эпитаксиальных центров кристаллизации пироксеновой фазы.

При 700°С наблюдается образование сферолитов пироксена

ми. На этой стадии кристаллизации шпинелиды играют роль проме­ жуточной метастабильной кристаллической фазы. Способность шйинелидов образовывать твердые растворы в широком диапазоне кон­

шпинелидов в пироксене. При этом шпинелиды становятся составной частью ооновной пироксеновой фазы, а количество пироксена зна­ чительно возрастает и он является ведущей фазой.

Повышение температуры до 1070°С приводит к кристаллохими­ ческому раопаду твердых растворов пирокоенов, которые являются

по-видимому, преимущественно хромжелезистые шпинелиды, что по­

вов пироксеновых составов , полученных на основе горных пород,

49