Рост - кристалл - корунд
Cтраница 1
Рост кристаллов корунда сопровождается небольшим снижением прочности и, по-видимому, повышением термической стойкости изделия. [1]
Ряд добавок задерживает рост кристаллов корунда. Наиболее сильно этот эффект проявляется при введении MgO и некоторых солей Mg. Кроме этих добавок задерживают кристаллизацию ( но в меньшей степени) ZrOa, SiO2, Caps и др. При введении в массу 0 5 - 1 % MgO размер кристаллов не превышает 15 мкм при исходном размере зерен А1гО3 1 - 2 мкм. Такое тормозящее рост кристаллов корунда действие объясняется образованием на поверхности корунда микронных прослоек магнезиальной шпинели MgO-AlzOs. При этом кристаллы ко-руида приобретают более изометрическую форму. [2]
 |
Спекание корунда.| Спекание корунда в зависимости от дисперсности исходного глинозема ( rfcp, мкм. [3] |
Другая группа добавок оказывает влияние на рост кристаллов корунда при обжиге. При введении таких добавок происходит рост кристаллов, иногда очень ин тенсивный, а температура спекания может либо снизиться, либо остаться без изменения. Таким образом, имеются добавки, которые одновременно снижают температуру спекания и влияют на рост кристаллов. [4]
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. [5]
В последнюю стадию кристаллизации из расплава выделяется Ti2O3 - 2TiO2 и CaO - Al2O3 - 2SiO2, а оставшийся расплав застывает в виде стекла. Большое содержание примесей в расплаве вредно влияет на рост кристаллов корунда. [6]
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 это-о процесса. Наличие окислов в ( олыних количествах плохо влияет на рост кристаллов корунда. При оксисульфидной плавке вредные примеси при помощи сульфид 1рующих агентов ( например, FeS2) предварительно переводят в сульфиды. [7]
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. Однако окислы восстанавливаются не до конца - 5 - 7 % окислов остается в электрокорунде. Наличие окислов в больших количествах плохо влияет на рост кристаллов корунда. При оксисульфидной плавке вредные примеси с помощью сульфидирующих агентов ( например, FeS) предварительно переводят в сульфиды. [8]
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. Однако окислы восстанавливаются не до конца - 5 - 7 % окислов остается в электрокорунде. Наличие окислов в больших количествах плохо влияет на рост кристаллов корунда. При оксисульфидной плавке вредные примеси с помощью сульфидирующих агентов ( например, Ре5) предварительно переводят в сульфиды. Сульфидирование металлов и их окислов широко применяют в цветной и черной металлургии. Наличие его ( около 8 0 %) свидетельствует о том, что все окислы других металлов перешли в основном в сульфиды или восстановлены. В дальнейшем оксисульфидный шлак растворяют в воде и из раствора выделяют кристаллы корунда. [9]
Крупнозернистые корундовые изделия характеризуются значительно меньшей прочностью, чем мелкозернистые. Для получения плотного беспористого и мелкозернистого корунда необходимо замедлить рост кристаллов до полного удаления пор. Это достигается введением соответствующих добавок, например 0 1 - 0 4 % MgO; другие добавки ( MnO, TiC), наоборот, способствуют росту кристаллов корунда. [10]
Ряд добавок задерживает рост кристаллов корунда. Наиболее сильно этот эффект проявляется при введении MgO и некоторых солей Mg. Кроме этих добавок задерживают кристаллизацию ( но в меньшей степени) ZrOa, SiO2, Caps и др. При введении в массу 0 5 - 1 % MgO размер кристаллов не превышает 15 мкм при исходном размере зерен А1гО3 1 - 2 мкм. Такое тормозящее рост кристаллов корунда действие объясняется образованием на поверхности корунда микронных прослоек магнезиальной шпинели MgO-AlzOs. При этом кристаллы ко-руида приобретают более изометрическую форму. [11]
Шпинельные огнеупоры состоят из соединений с общей формулой RO - R2O3, называемых шпинелями. Например, благородная шпинель MgO - Al2O3) хромовая шпинель MgO - Cr2O3 и др. Химическая стойкость и температура плавления их высоки. Шпинель MgO - Al2O3 образует твердые растворы с А12О3 и в меньшей мере с MgO. Добавки шпинели или MgO к глинозему затрудняют рост кристаллов корунда, что используется для регулирования процесса спекания и микроструктуры корундовой керамики. Добавка 5 - 10 % глинозема в массу из крупнозернистого спеченного или электроплавленого магнезита способствует образованию шпинельной связки при обжиге изделий. Это повышает термостойкость изделий и температуру их деформации под нагрузкой. Однако такие изделия дороже магнезитовых, что ограничивает их применение. Повышение температуры деформации изделий при образовании шпинели ( MgO - Al2O3) объясняется смещением силикатных оболочек с кристаллов периклаза и улучшением их непосредственных контактов; хром-шпинель растворяется в периклазе. [12]
Соединения с общей формулой МеО - Ме2О3 называют шпинелями. Например, шпинель MgO - Al2O3, хромовая шпинель MgO - Cr2O3 и др. Химическая стойкость и температура плавления их высоки. Шпинель MgO - Al203 образует твердые растворы с А12О3 и в меньшей мере с MgO. Добавки шпинели или MgO к глинозему затрудняют рост кристаллов корунда, что используется для регулирования процесса спекания и микроструктуры корундовой керамики. Добавка 5 - 10 % глинозема в массу из крупнозернистого спеченного или электроплавленого магнезита способствует образованию шпинельной связки при обжиге изделий. Это повышает термостойкость изделий и температуру их деформации под нагрузкой. Однако такие изделия дороже магнезитовых, что ограничивает их применение. [13]
Переход у - А12О3 в а - А12О3 характеризуется постепенным уменьшением свободной энергии. С повышением температуры полнота перехода возрастает. По этой причине при температуре 1500 С образуется уже около 75 - 85 % корунда. Полный перевод у-глинозема в корунд приходится осуществлять методом электроплавки, что также способствует и росту кристаллов корунда. [14]
Для получения черепка корундового состава, так же, как и для масс корундо-муллитового состава, решающее значение имеет дисперсность глинозема. Более тонкий мокрый помол ( менее 0 1 - 0 5 мкм) дает возможность изготовить спекшиеся корундовые изделия из одного технического глинозема при обжиге на 1720 - 1750 С. Добавка 0 3 - 0 5 % MgO улучшает спекание и способствует мелкой кристаллизации корунда, обеспечивающей высокую прочность черепка. Другие добавки ( МпСЬ или ТЮ2 - 0 5 %) снижают температуру спекания и усиливают рост кристаллов корунда. Процесс спекания в данном случае обусловлен перекристаллизацией корунда, ведущей к сращиванию кристаллов. Эффективность этого процесса повышается с увеличением тонкости помола. Помол глинозема ведут в вибромельницах с футеровкой, наваренной твердыми сплавами, или в шаровых мельницах, футерованных корундом. Кислотная обработка улучшает формовочные свойства масс и их спекаемость. [15]
Страницы: 1 2