Cтраница 2
Технологический процесс получения ситаллов складывается из варки стекла, формования стеклянных изделий и их кристаллизации. Варка ситаллизирующих стекол почти не отличается от варки обычных технических стекол. Она проводится лишь при несколько более высоких температурах порядка 1500 - 1600 С. В зависимости от выработочных свойств стекла, размеров и конфигурации изделий из ситаллов применяют один из следующих методов формования. [16]
Обсуждается возможность получения вполне прозрачных ситаллов с помощью гомогенной нуклеации внутри всей массы стекла - без расслаивания или введения высокодисперсных зародышей. Делается вывод о сходстве структурных группировок в этих твердых растворах и в стекловидной фазе и указывается на возможность изучения структуры стекла путем анализа процесса ситаллообразования. [17]
Некоторые авторы связывают получение прозрачного ситалла с особенностями структуры исходного стекла. [18]
Процесс кристаллизации стекла для получения ситаллов осуществляется следующим образом. Из расплавленного стекла строго определенного химического состава, в котором присутствуют катализаторы ( для создания центров кристаллизации), получают необходимые изделия, находящиеся при охлаждении в стеклообразном состоянии. [19]
В общих чертах процесс получения ситаллов сводится к следующему. [20]
С, на чем основано получение ситаллов. [21]
По сравнению с производством изделий из стекла получение ситаллов требует дополнительной термической обработки, в процессе которой происходит превращение стекла в стеклокристал-лическое состояние. В качестве катализаторов кристаллизации применяют соединения фторидов или фосфатов щелочных или щелочноземельных металлов, способных легко кристаллизоваться из расплавов. [22]
В качестве основной химической системы, служащей для получения ситалла, обычно избираются закристаллизованные стекла из областей, соответствующих на диаграммах состояния концентрационным участкам, где обнаруживаются ликвационные явления, или из соседних с ними участков. Катализаторами же направленной кристаллизации, позволяющими получать громадное количество центров зарождения кристаллов в массе исходного стекла, обычно являются тонкодиспергированные металлы: золото, серебро, платина или окислы хрома, титана, церия, ванадия, никеля, циркония, вводимые в количестве десятых или сотых долей процента, а также некоторые сульфиды тяжелых или переходных металлов или некоторые фториды. Стекла с введенными в них катализаторами подвергают в некоторых случаях воздействию активных излучений: ультрафиолетовых, гамма - или рентгеновских лучей. В других случаях активирующее облучение не является обязательным. [23]
В ряде работ других исследователей [189-191] утверждается, что для получения ситаллов в системе Li2O - А12Оз - SiO2 сушест-венное значение имеет переключение ковалентных связей и переход в октаэдрическую координацию титана, находящегося в микро-ликвационных областях, за счет понижения координации других катионов - алюминия или галлия, донорно-акцепторное взаимодействие которых с кислородом является более слабым. Координационный переход титана происходит по механизму ковалентной трансформационной диффузии, являющейся весьма энергоемкой и поэтому определяющей малую скорость процесса. [24]
В табл. 33 приведены по [320-323] химические составы стекол для получения ситаллов, в которых главными кристаллическими фазами ( указаны в таблице на первом месте) являются сподумен или кордиерит. [25]
В ряде работ [159, 187] указано, что предкристаллизационная обработка благоприятствует получению прозрачного ситалла. Прозрачный ситалл может быть получен в интервале температур, соответствующих выделению первичной кристаллической фазы. Максимально возможной температурой потери прозрачности авторы [187] называют ту температуру, выше которой потеря прозрачности связана с возникновением новой кристаллической фазы за счет рекристаллизации фазы прозрачного состояния или с ростом вторичной кристаллической фазы. [26]
Практический интерес обусловлен тем, что для управления кристаллизацией при получении мелкокристаллических ситаллов необходимо знать факторы, определяющие максимальную скорость зарождения наиболее важной стабильной или метаста-бильной фазы, определяющей заданные технические свойства ситалла. [27]
Рассмотрим вначале первый случай, характерный для стекол, используемых для получения ситаллов. Затем температуру стекла поднимали до значения Т, при котором мала скорость зарождения 1 ( Т) 1 ( Т), но велика скорость роста с ( Т) с ( Т), зародившихся при Т кристалликов. [28]
Макмиллан и Партридж [716] нашли, что наиболее эффективными катализаторами кристаллизации для получения ситаллов являются фториды тех металлов, окислы которых входят в состав стекол литий-калий-магний-алюмосиликатной системы, например, LiF, MgF2 и AlFs, а также сульфоселенид кадмия CdS-CdSe [717] от 0 5 до 2 0 % в готовом стекле. [29]
Способность платины распределяться в расплаве в коллоидно-дисперсном состоянии может быть использована для получения высококачественных ситаллов, так как частицы платины служат отличными центрами кристалообразования. В работе [208] показано, что достаточно ввести в литиево-силикатный расплав 0 001 - 0 01 % платины, чтобы обеспечить равномерную, весьма тонкую кристаллизацию. [30]