Кристалл - корунд
Cтраница 4
Монокорунд ( М), в отличие от нормального и белого электрокорунда, в процессе производства получается не в виде технической породы, требующей дробления, а непосредственно в виде зерен, состоящих из кристаллов корунда различной величины. [46]
 |
Упругости / 0j окислов, участвующих плавки электрокорунда. [47] |
Процесс получения электрокорунда плавкой шихты из смеси боксита с углем можно разбить условно на две стадии: 1) восстановительную, в течение которой происходит восстановление примесей к глинозему в боксите и образование раепла-ва глинозема и ферросплава и 2) кристаллизационную, в течение которой происходит охлаждение расплава с образованием в нем кристаллов корунда и затем застывание расплава и ферросплава. [48]
Корунд - одна из кристаллических модификаций глинозема ( окиси алюминия), а именно, а-глинозем. Кристаллы корунда обладают большой твердостью и имеют острые режущие грани, благодаря чему корунд является весьма ценным абразивным материалом. По твердости кристаллы корунда уступают алмазу, карбиду бора и карбиду кремния. Корунд обладает высокой огнеупорностью, малым коэффициентом линейного расширения, стойкостью против воздействия кислот и щелочей и другими ценными свойствами. [49]
Кристаллы корунда имеют бочонкообразную, столбчатую, пирамидальную или пластинчатую форму. Цвет корунда обычно синевато - или желтовато-серый. Встречаются прозрачные кристаллы корунда различной окраски, представляющие собой драгоценные камни, например, синий - сапфир; красный - рубин. Кристаллы корунда имеют стеклянный блеск. Плотность 3950 - 4100 кг / м3; температура плавления 2040 С. [50]
Кристаллы корунда обладают ромбоэдрической формой. Их получают искусственным путем, выращивая в кислородно-водородном пламени в виде булей без выраженных граней. Корунд без примесей называется лейкосапфиром. При введении к окислу алюминия окислов хрома искусственный корунд приобретает красную рубиновую окраску. Искусственные кристаллы лейкосапфира получают больших размеров по сравнению с рубином, более правильной формы, лучшей чистоты и менее хрупкими. В свою очередь хрупкость искусственного лейкосапфира больше чем естественных корундов из-за наличия газовых пузырьков. [51]
Это объясняется тем, что электрокорунд имеет сложную минералогическую структуру. Кроме кристаллов корунда, представляющих основную составляющую, при наличии примесей он содержит кристаллы других минералов, в том числе муллита 2Si02 - 3Al203, шпинели MgOAl203, алюмината кальция СаО - 6А1203, а также включения ферросплавов. Так как все примеси имеют меньшую твердость и большую хрупкость, чем сам корунд, то присутствие их ухудшает свойства электрокорунда и, в частности, снижает его абразивную способность. Вредное влияние примесей выражается не только в том, что они образуют включения, обладающие пониженными свойствами, но также и в том, что они связывают глинозем, и таким образом уменьшают количество его, кристаллизующееся в виде корунда. [52]
Размеры кристаллов корунда увеличились примерно с 100 - 200 до 400 - 500 мк ( считая по наибольшему измерению), причем в шлифе обнаружилась неравномерность их распределения и определенная ориентация, связанная с дальнейшей интенсивной рекристаллизацией глинозема, способствующей появлению пор, сперва весьма незначительных. В восстановительном периоде цикла в порах выделяется углерод, что способствует дальнейшему разбуханию и механическому разрушению черепка. [53]
Кристаллы сапфира а-корунда прозрачны, хорошо обрабатываются механически и бывают как бесцветными, так и окрашенными в зависимости от природы содержащихся в них примесей. Желтый цвет кристаллам корунда придают примеси железа или никеля, синий - титана, красный - хрома. В решетке сапфира каждый ион алюминия А13 находится в окружении шести ионов кислорода О2 -, образующих октаэдр. В свою очередь каждый ион кислорода О2 - окружен четырьмя ионами алюминия А13, образующими тетраэдр. [54]
Примеси окрашивают его в различные цвета. В прозрачных шлифах кристаллы корунда бесцветные или бледно-розовые. Корунд является кислотоустойчивым материалом, он нерастворим даже в углекислых щелочах. [55]
Лучшие свойства монокорунда по сравнению с электрокорун-дами связаны с особенностями его строения. Если электроко-рунды представлены осколками кристаллов корунда, то зерна монокорунда являются целыми кристаллами. Круги из монокорунда обладают высокой режущей способностью и самозатачи-паемостью. [56]
Окислы СаО и MgO в процессе плавки практически не восстанавливаются и остаются в расплаве в виде различных минеральных образований. В период кристаллизации происходит образование кристаллов корунда, а также других минералов, в зависимости от соотношения в расплаве, главным образом, окислов кальция и кремния, содержание которых определяется степенью восстановления примесей и составом шихты. [57]
 |
Диаграмма состояния АЬОз-SiO2 ( 1924 г..| Диаграмма состояния системы АЬОз-SiOs ( 1956 г.. [58] |
При температуре 1545, отвечающей эвтектике между кристобали-том и муллитом, впервые появляется жидкая фаза, количество которой постепенно увеличивается вплоть до температуры в 1810, когда происходит плавление муллита, сопровождающееся выделением кристаллического корунда. При дальнейшем повыше - 2000 нни температуры количество кристаллов корунда постепенно уменьшается, причем количество жидкой фазы непрерывно возрастает вплоть до достижения точки на линии ликвидуса, отвечающей соста - ву А12Оз SdOa, где весь материал полностью переходит в расплавленное состояние. [59]
В процессе восстановительной плавки сопутствующие глинозему окислы восстанавливаются при температурах более низких, чем глинозем ( кроме окиси кальция и магния), что и послужило основой для создания этого процесса. Наличие окислов в больших количествах плохо влияет на рост кристаллов корунда. При оксисульфидной плавке вредные примеси при помощи сульфидирующих агентов ( например, FeS2) предварительно переводят в сульфиды. Сульфидирование металлов и их окислов широко применяют в цветной и черной металлургии. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5