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

что имеет место в стеклах, полученных ла основе фосфорного шлака, их роль в кристаллизации заключается в следующей: и фтор и фосфор, как самостоятельные добав; вызывают микроге­ терогенность стекол, имеющую, вероятно, ликвационимй характер, Ь прян тых условиях эксперимента (часовая кристаллизация при температуре 950°С), в составе с фосфорным ангидридом самостоя­ тельная фаза-апатит образуется лишь при достижении концентра­

частично замещает кремний г структурной сетке стекли. При этом избыточная валентность фосфора компенсируется за счет вовлечен­ ного в структуру алюминия, т .е . несколько усиливается полимери­ зация стекла по сравнению с чистым. Это приводит к появлению при кристаллизации наряду с акорманитом небольшого количества анортита. :

Вводимый в стекло фтор не образует прочной структурной евпзи с силикатной основой стекла, о чем свидетельствует сос­ тав выделившегося фторсодеркацего мииерала(флоорит), и в про­ тивоположность фосфору некоторая деполимеризация структурной сетки стекла.

Узе малые добавки фосфорного ангидрида к фторсодерзащему составу усиливают ыпкрогетерогепнбеть стекла. Пятивалентный фосфор, входящий в структуру стекла, способствует ее полимери­ зации, а избыточный заряд охотнее компенсируется одновалентный

А13+, имеющих место в с'осйтористом составе, таким образом, с одной стороны, усложняется структурный силикатный мотив, с другой стороны, утар приоблетает сравнительно прочные связи в крёынекислородноп сетке. Это и обусды ливаот в стеклах с ком­ плексной добавкой кристаллизацию не ..люрнта, а сложного фтсрсиликата - нуспидина и более сложного по структуре а- тасилнката кальция, вместо акермаппта, имеющего в основе структуры дпортохруппы. Б таких составах отсутствуют анортиты.

Л и т е р а т у р а :

I . H..U.Павлушкин, Б.Ф.Ьернср*. С.Ф.Пулейменов, Г.Е.Орлова, Т.А.Абдувалиев. "Выявление механизма нейтрализации иницииру­ ющего действия фтора фосфорным ангидридом". Тезисы докладов XIX научно-теоретической конференции профессорско-препода­ вательского состава, Чимкент, 1972, 150.

2. Колесова В.А. 2 . ."Неорганические материалы", т .4 , 1965,1612. 3. Лазарев д.Ц. Колебательные спектры силикатов, Л., 1968.

4 . Ллюснина ИЛ. Инфракрасные спектры силикатов. ЦТ/, 1967.

412

раствора при кристаллизации.

йикроликвыция в шлаковом стекле усиливается яри нагревании вплоть до температуры первого эндотермического эффента (?00°С), а начиная с температуры второго эндотермического эффекта ( 6Ю°С) выделяется кристаллическая фаза - диопсид (межплоскост-

ние расстояния 3.21, 2.98, 2.53). Выделение диопсида подтверж­ дает заключение о дипсидовом составе ликвирующей фазы и сви­ детельствует о начале кристаллизации на поверхности раздела стекло-стекло.-

С повышением температуры обработки шлакового стекла кристаллическая фаза постепенно переходит в пироксен типа ав­ гита за счет вхождения глиноземистого компонента CaA^'i'Og (межплоскостные расстояния 3.20, 2.98, 2.88, 2.54, 2 .50). В

процесс кррсталлизации, по-видимому, частично вовлекается и стеклоьинап матрица, обогащенная кремнеземом и глиноземом.

Прохождение структурных превращений в стекле сопровож­ дается изменениями кислотостойкости и микротвердости, которые возрастают начиная с температуры второго эндотермического эф­ фекта.. Б интервале 950-I00Q°C пироксеновая фаза начинает час­ тично плавиться, что ьлечет за собой уменьшен , j значений свойств.

^писанная последовательность структурных превращений в шлаковом стекле пироксеного состава сохраняется и при вве­ дении катализаторов кристаллизации: фтора (3%) и окиси хрома (0 ,4 $ ). На кривых ДТА продолжают фиксироваться два эндотерми­ ческих эффекта. Однако, в “обоих"случаях ликвация протекает интенсивнее, что обеспечивает получение мелкозернистых шлако-

ситаладв^ .

Таким образом, во всех превращениях стекол, соответству­ ющих по составу сложному пироксеновому раствору, прослеживает­ ся первостепенная роль структурной основы пироксена-диопсида. Компактность и плотность упаковки диопсида, высокая прочность химических связей обеспечивают устойчивость диопездовых цепочек в расплавах, метастабильную ликвацию диопсидовой фазы при тем­ пературах значительно ниже температуры размягчения и выделе­ ние диопсида на начальных стадиях кристаллизации. Лишь при по­ вышенных температурах кристаллизации в состав диопсида начи­ нают входить другие компоненты пироксеного раствора, приближая его к составу авгита. Можно полагать, что эти компоненты пер­ выми "отщепляются" от диопсида при плавленйи пироксена, так

415

что б расплава истаются только диопсидовыв струнтурно-хиыи- ческие группировки.

Таким образом, в шлаковых стеклах, отвечающих составу сложного пироксена, ответственными за структурные превращения при термообработке являются структурно-химические группировки диопсида - основы пироксенового твердого раствора.

Л и т е р а т у р а :

1. Л.Л.Жунина, сб. "Стекло, ситаллы и силикатные материалы", изд-во "Еышэйшая школа", Минск, 1970, 83-96.

2. а. И.Цветков, Труды ИГН, вып.138, петрографическая серия

(>й 41), 1951.

\. Л. АдцУок.li'.ijjj, Ц. .’i. СОРО.СпНл,

с.т .сулейменоь

ФАЗОЪцЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ НАГРЕВАНИИ СМЕСЕЙ СИС­ ТЕМЫ АНОРТИТ-ДИОПСИД

При получении стеклокристаллических материалов на осно­ ве горных пород и отходов промышленности основными фазами при кристаллизации являются моноклинный пироксен и анортит. В свя­ зи с этим, знание фазовых превращений, проходящих в шихте при нагревании смесей анортита и диопсида, представляет определен­ ный интерес для технологии ситаллов.

В / I / показано, что процесс пиронсенообразовапия в ших­ те оказывает решающее значение при ситаллизацни стекол пирок­ сенового состава. ••

Для исследования были выбрани составы на полях диопси­ да, анортита и эвтектический состав.

Параллельно Белись исследования на этих же составах с добавкой 15% окиси титана сверх IGOyo.

Для смесей попользовались окислы классификации Ч.Д.А. Кремнезем вводился в видо аморфной кремнокислоты. В настоящей работе приводятся результаты изучения фазовых превращений в шихтах без добавки и с добавкой Ti&>. Изучаемые титанистые стекла находится в поликомпанантной системе Si l^-A^O^-CaO- bty0-Ti02 .

416