книги из ГПНТБ / 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

Установлено, что с добавлением Ti02 до 4-5 вес.% магнетит вамещается титансодержащей окисной фавой более светлосерого цвета, чем магнетит.При более высоком содержании титана появ­ ляется самостоятельная титансодержащая фаза - псевдобрукит.

С увеличением содержания Ti02 количество магнетита умень­

игольчатых кристаллов с размерами до 0,1 х 5,0 нм, или в виде нитевидных и ленточных образований с размерами до 0,01 х 6, 0мм. С повышением содержания T i02 количество псевдобрукита увеличив*»- ется. Псевдобрукит из образца 1/10 по результатам микрорентге-

заметного влияния на структуру образцов, она остается дендритовой. В присутствии от 4-5 до 7 вес.# Ti02 формируются метельча­ тые или паральлельные структуры из нитевидных и ленточных об­ разований псевдобрукита, в основной массе присутствуют пиро­ ксен и магнетит. При более высоком содержании титана образуют­ ся порфировые структуры, в которых вкрапления представлены псевдобрукитоы, а основная масса -дендоитами пироксена в стекле.

Влияние ТЮ2 на кристаллизацию базальтовых стекол просле­ жено на тех же составах. Стекла получали закалкой расплавов на воздухе при выливании их из тигля на металлическую плиту.

следование, оказались частично закристаллизованными. Терми­

890°С, соответствующий температуре максимальной скорости об­ разования кристаллических фаз. Небольшой экзотермический эф­ фект при 740°С, характерный лишь для первых двух проб, свя­ зан, очевидно, о коисталлизацией магнетита. С увеличением со­ держания TIOg кристаллизационная способность стекол уменьша­ ется. Этот неожиданный эффект связан,очевидно, о частичной кристаллизацией отекод, содержащих Ti02 выше 7 вео.#, в про-

140

цессе охлаждения. Интервал плавления стекол, определявшийся на установке бесконтактной термографии, колеблется в пределах 1045 - 1215°С. Оптические исследования показали, что закрис­ таллизованные титансодержащие базальтовые стекла имеют крипто­ кристаллическую структуру. Исключением являются пробы 1/25 и 1/30, в которых наблюдаются метельчатые образования пироксена и псевдобрукита. Дифрактометрический анализ полученных стекло­ кристаллических материалов показал наличие в них пироксена и магнетита, а в образцах о более высоким содержанием титана кристаллизуется также псевдобрукит» Количество псевдобрукита с повышением содержания Ti02 увеличивается, магнетита уменьшает­

ся, что следует из сопоставления интенсивностей главных дифрак­ ционных максимумов псевдобрукита ( ^g) и магнетита ( 3 2 53)* С помощью электронного микроскопа установлено, что при содер­ жании до 7 вео.% Ti02 в закристаллизованных базальтовых стек­ лах максимальные размеоы кристаллических фаз не превышают 0 . 001 - 0,002. мм. Полученные отеклокристаллические материалы

•характеризуются зысокой степенью кристалличности и однородной мелкозернистой структурой. С повышением содержания Т(02 свыше 7% в стеклах наблюдается значительное увеличение размеров кристаллических фаз и формирование порфировых структур.

R результате проведенных исследований по влиянию Ti02 на кристаллизацию'расплавов и стекол на основе базальтовых пород Болгарии установлено, что при кристаллизации базальтовых рас­ плавов (кристаллизация "сверху") ТЮ2 не оказывает заметного влияния на минеральный состав и структуру закристаллизованных образцов при содержании его до 4-5 вес.%. В этом случае титан, очевидно,распределяется между сосуществующими пироксеном и магнетитом. Наличие в расплаве Ti02 свыше этого количества о петрургической точки зрения является нежелательным, так как приводит к выделению самостоятельной титансодержащей фазы псевдобрукита и формированию параллельных иди порфировых структур. При кристаллизации базальтовых стекол (кристаллиза­ ция "снизу") возможно использование TiO;» в количестве до

7 вео.% как катализатора для получения стеклокристаллических материалов (петроситаллов).

Ли т е р а т у р а .

1. Л.А.Лунина, ВЛ.Шарай. Кристаллизация стекла состава S;02А12 03- ?е2 03 - СаО - Mjtp, стимулированного Т102 .

Вести.АН БССР, сер.хим.наук, й I , 1967.

1 4 1

качественный состав продуктов аналогичных реакций оставался неизменным. Предпочтительность образования того или иного сое­

составов стекол, образование в первую очередь диопсида, т .к .

Рентгенофазовым анализом установлено, что основной крис­ таллической фазой продуктов кристаллизации стекол является диопоидоподобная (мекплоскостные расстояния - 3,22; 2,98-2,99; 2,95; 2,89; 2,55; 2,50-2,52; 2,29; 2,19; 2,12-2,13; 2,01-2,03; 1,74; 1,62-1,65; 1,50-1,53; 1,40-1,41; 1,32-1,33 Я), что под­ тверждает результаты расчетного метода.

Таким образом, использование метода термодинамического анализа позволяет расчетным путем определить образованиетех ид* иных кристаллических соединений при термообработке шлако­ вых стекол.

Установлено также, что с увеличением шлака в шихтах абсо­ лютные значения - Д& всех соединений возрастают,

144

Таблица 3 . Значения изобарно-изотермического потенциала основных реакций в системе

СаО - М^О - £<02

ПРИМЕЧАНИЕ: Переход y3 2Ca0.Si02 -— ' °l 2CaO. SIOj (при 970°K) /1 0 / не учитывался.

оставаясь вое же максимальными для диопсида

Ли т е р а т у р а :

1. Г.М.Матвеев, Н.Г.Удовенко.Сб."Безборные, бесщелочные и жалощелочные стеклообразные системы и новые стекла на их основе".

М.,ЦНИИТЭстром,1967.

2. А.С.Агарков, А.К.Журавлев, Г.М.Матвеев. Тевиоы докладов к Всесоюзному совещанию "Исследование стеклообразных систем л синтез новых стекол на их основе",U .,1971.

3. Л.АЛунина. Сб."Стекло, оиталлы и силикатные материалы". Минск, Изд-во "Вышэйшая школа",1970.

А. А.А.Алпен. Химия отекла."Химия",1970.

5. Г.Роуеон. Неорганические стеклообразующие систеиы."Мир",19?0.

6. В.И.Бабушкин, Г.М.Матвеев,О.П.Мчедлов-Петросян. Термодинами­ ка силикатов, U., Стройиздат, 1970.

7. И.X.Харпов, С.А.Кашик, В.Д.Пампура. Константы веществ для термодинамических расчетов в геохимии и петрологии, М., "гаука", 1968.

8. А.С.Бережной. Многокомпонентные системы окиолов.К»"Наунова думка", 1970.

9. Г.Б.Наумов, Б.Н.Рыженко, И.Л.Ходаковокий. Справочник термо- * динамических величин (для геологов),М..Атомивдат,1971. °

Ю.ГЛ.Куколев. Химия кремния и физическая химия силикатов,М., Изд-во "Высшая школа", 1966.

И. Д. ЩЕГЛОВА, И. Н. ДВОРНИЧЕНКО

ИССЛЕДОВАНИЕ СТШ00БРА30ВАНИЯ В GfiSCH .ШЛАК ФЕРРОХРОМА - ПЕСОК - СОДА .

С целью синтеза стеклокриоталлдческого материала да оонаве отходов электрометаллургических производств, нами изучалась об­ ласть стеклообрагования в смеси шлак феррохрома-пеоок-оода.

U9