Cтраница 3
При действии высокой температуры вначале плавятся наиболее легкоплавкие смеси из FeS и Cu2S и образовавшийся сплав сульфидов - штейн - стекает в ванну, откуда через отверстия в продольной стенке ( шпуры) периодически, по мере его накопления, выводится из плавильной печи. Окислы пустой породы при 1030 - 1060 С образуют легкоплавкие эвтектики FeO - SiO2 - CaQ. Первичные расплавы силикатов стекают в ванну, растворяя на своем пути другие окислы. Шлак выпускается из печи периодически через шлаковое окно. Часто шлак при выпуске из плавильной печи гранулируют и используют в строительном деле. Штейн отражательной плавки на 80 - 90 % по массе состоит из сульфидов меди и железа и содержит 10 - 20 % окислов других металлов. Расход условного топлива составляет 11 - 25 % от массы шихты. Плавка концентратов в электрических печах представляет собой разновидность отражательной плавки. Способ имеет ряд преимуществ, но пока находит ограниченное применение из-за высокой стоимости электроэнергии. [31]
Способность различных жидкостей ( расплавов) превращаться в стекловидное состояние различна. Одни жидкости при быстром охлаждении превращаются в стекловидное состояние довольно легко. В частности, к таким жидкостям относятся расплавы силикатов. Другие для превращения в стекло требуют создания специальных условий, некоторые же превратить в стекловидное состояние чрезвычайно трудно и даже невозможно. [32]
Определение силы поля в стеклах аналогично вычислению энергии структуры; произведение ге / r2 ( где г - валентность, е - электростатическая единица количества электричества, л - ионный радиус) или произведение ге / а2 ( где а - - расстояние между катионом и анионом) имеет в этой теории основное значение. Гомогенные однофазные расплавы щелочных силикатных стекол были противопоставлены расплавам щелочноземельных силикатов с избытком кремнекислоты, имеющим тенденцию к расслоению. [33]
Поэтому расплавленные металлы или поваренная соль при охлаждении легко кристаллизуются, а не переходят в стеклообразное состояние. Вещества же с малосимметричными кристаллами и молекулами ( или ионами) кристаллизуются значительно труднее. В последнем случае наличие в жидкости нескольких компонентов ( расплава силикатов) еще больше затрудняет кристаллизацию и этим способствует стеклообразованию. [34]
При введении модификатора оксида, который модифицирует исходную сетчатую сфуктуру), например оксидов щелочных или щелочноземельных металлов, силикатная сетка все больше разрушается по мере добавления этих компонентов. Это проявляется, например, в том, что вязкость расплавов двойных силикатов существенно меньше вязкости расплавленного SiCb. [35]
Подчинение кинетики восстановления свинца из расплава его силикатов уравнению ( 2) дало возможность из данных по восстановлению определить значения условных коэффициентов диффузии DyC. При определении DJCJl из кинетических данных не учитываются происходящие при восстановлении изменения вязкости расплава ( вязкость расплава силикатов свинца, богатых РЬО, незначительно зависит от состава [10]) и некоторое перемешивание расплава корольками свинца, опускающегося на дно тигля. Тем не менее определенные таким образом значения DJCSI дают представление о порядке величин коэффициентов диффузии в расплаве силикатов свинца. [36]
Протекает также и непосредственное взаимодействие исходных карбонатов с оксидом кремния. При 750 - 900 С ( в результате плавления эвтектических смесей двойных солей с карбонатом натрия) возникает жидкая фаза, и поэтому реакция образования силикатов ускоряется. При дальнейшем нагревании разлагается еще не вступивший в реакцию карбонат кальция, образовавшийся оксид кальция и оставшаяся сода взаимодействуют с оксидом кремния на поверхности его частиц, а остаток оксида SiO2 постепенно растворяется в расплаве силикатов. Небольшая добавка к шихте плавикового шпата CaF2 ускоряет процесс варки стекла. [37]
Протекает также и непосредственное взаимодействие исходных карбонатов с двуокисью кремния. При 750 - - 900 С ( в результате плавления эвтектических смесей двойных солей с карбонатом натрия, а затем и самого карбоната натрия) возникает жидкая фаза, и поэтому реакция образования силикатов ускоряется. При дальнейшем нагревании разлагается еще не вступивший в реакцию карбонат кальция, а образовавшаяся окись кальция и оставшаяся сода взаимодействуют с двуокисью кремния на поверхности ее частиц, а остаток двуокиси кремния постепенно растворяется в расплаве силикатов. Небольшая добавка к шихте плавикового шпата CaF2 ускоряет процесс варки стекла. [38]
Для приготовления силикатных покрытий часто используют различные виды стекла. Жидкое стекло вводят также в покрытия в качестве стабилизирующей добавки и связки. Покрытия с высоким содержанием жидкого стекла в результате интенсивного испарения воды при нагреве отслаиваются от металла и разрушаются. Расплав силиката натрия при температурах выше 1000 С активно взаимодействует со сталью и с окислами железа. [39]
Процесс образования штейна сложен. При действии высокой температуры в начале плавятся наиболее легкоплавкие смеси из FeS и Cu2S и образовашийся сплав сульфидов - штейн стекает в ванну, откуда через отверстия в продольной стенке ( шпуры) периодически, по мере его накопления, выводится из плавильной печи. Окислы пустой породы при 1030 - 1060 С образуют легкоплавкие эвтектики FeO - SiO2 - CaO. Первичные расплавы силикатов стекают в ванну, растворяя на своем пути другие окислы. Шлак выпускается из печи периодически через шлаковое окно. Часто шлак при выпуске из плавильной печи гранулируют и используют в строительном деле. Штейн отражательной плавки на 80 - 90 % по массе состоит из сульфидов меди и железа и содержит 10 - 20 % окислов других металлов. Расход условного топлива составляет 11 - 25 % от массы шихты. Плавка концентратов в электрических печах представляет собой разновидность отражательной плавки. Способ имеет ряд преимуществ, но пока находит ограниченное применение из-за высокой стоимости электроэнергии. [40]
Для приготовления силикатных покрытий часто используют различные виды стекла. Жидкое стекло вводят также в покрытия в качестве стабилизирующей добавки и связки. Покрытия с высоким содержанием жидкого стекла в результате интенсивного испарения воды при нагреве отслаиваются от металла и разрушаются. Расплав силиката натрия при температурах выше 1000 С активно взаимодействует со сталью и с окислами железа. [41]
Эти явления имеют также некоторое практическое значение, потому что, согласно Эллефсону и Тейлору38, сваривание металлических проволок со стеклом ( в радиолампах) или изготовление графитовых форм для выработки стекла39 определяется, возможно, способностью металла ( или графита) смачиваться расплавом стекла. Золото и платина смачиваются силикатными расплавами даже в свободной от кислорода атмосфере при 1000 С. Платина смачивается лучше, когда количество кислорода повышается в атмосферном газе, вероятно, вследствие слабого окисления или когда в ней содержатся в виде сплава следы иридия. Поверхность графитовых электродов смачивается расплавами силиката натрия и метабората лития значительно хуже. [42]
Тамман нашел также, что теплота образования соединений элементов определяет порядок, в котором следует расположить металлы по степени возрастания их устойчивости к действию химических реагентов. Так как силикатный слой Земли богат железом, то ее металлическое ядро содержит лишь следы тех элементов, которые в электрохимическом ряду напряжений стоят перед железом. Алюминий ( вытесняет железо из его силикатов и сам обогащает силикатный слой. Напротив, никель переходит в расплав силиката железа только в очень небольших количествах, из силикатов же никель легко вытесняется железом в виде металла. Химические обменные реакции такого типа протекают в строго эквивалентных количествах. [43]
Все сказанное о высокощелочных силикатах натрия в основн праведливо и для аналогичных силикатов калия. Безводные силикаты калия практичес образуются только из расплава. Добавление даже небольших кол честв воды к расплавам калиевых силикатов очень резко, на сот градусов, понижает температуру их кристаллизации. Низком дульные, вплоть до метасиликата калия, кристаллические проду ты и стекла отличаются высокой гигроскопичностью, больш склонностью к гидролизу. При растворении в воде они не образу насыщенных растворов, но способны гидролизоваться до выпад ния аморфного кремнезема. Иногда говорят о растворимое метасиликата калия, имея в виду резкое понижение скорости п рехода в раствор при достижении некоторого значения концентр ции силикатов калия, величина которого зависит от температур Дисиликат калия, в отличие от натриевого, растворяется в во быстрее метасиликата. [44]
В разделе о силикатах и других тугоплавких соединениях в кристаллическом состоянии большое внимание уделено рассмотрению полиморфизма и дефектов кристаллической решетки. Без знания этих вопросов невозможно понять многие свойства кристаллических веществ и процессы их образования. В этом же разделе описаны основные особенности структуры и свойств силикатов, простых и сложных оксидов, карбидов, боридов, нитридов, силицидов. Подробно изложены современные взгляды на строение и свойства расплавов силикатов и силикатов в стеклообразном состоянии. [45]