2. Система Li2o-SiO2

Как частная, система Li₂O-SiO₂ имеет значение в производстве литийсодержащих глазурей и стекол для стеклянных электродов. Кроме того, силикаты лития обладают очень высоким термическим коэффициентом линейного расширения (ТКЛР). Например, дисиликат лития Li₂O2SiO₂ имеет значение ТКЛР (до 120) 10^–7К^–1. Поэтому эта система является основой для получения стеклокристаллических материалов, используемых для спаев со сталью и другими металлами. Наиболее подробно изучена Ф. Крачеком. Изучена частично, так как составы, богатые оксидом лития, отличаются значительной летучестью последнего. Диаграмма состояния системы Li₂O-SiO₂ показана на рис. 1.31.

Рис. 1.31. Диаграмма состояния системы Li₂O-SiO₂

В изученной части системы образуются три химических соединения: дисиликат лития Li₂O ^. 2SiO₂, метасиликат Li₂O ^. SiO₂ и ортосиликат 2Li₂O ^. SiO₂.

Дисиликат лития Li₂O ^. 2SiO₂ плавится при 1034 ^оС с частичным разложением на метасиликат лития и жидкость. По некоторым данным имеет полиморфное превращение при 939 ^оС с очень малым тепловым эффектом. Относится к ромбической системе. Плотность - 2,454 ^. 10³ кг/м³. Координационное число ионов лития по кислороду в дисиликате – 4.

С SiO₂ дисиликат лития дает эвтектику с температурой плавления 1028 ^оС. В составах, близких к дисиликату, образуются твердые растворы.

Метасиликат лития Li₂O ^. SiO₂ плавится конгруэнтно при 1201^оС. Кристаллы относятся к ромбической системе. Плотность – 2,52 ^. 10³ кг/м³. Имеет цепи из групп (SiO₃^2-). Координационное число лития по кислороду – 4. Используется для калибровки термопар.

С дисиликатом лития эвтектику не образует, а с ортосиликатом дает эвтектику с температурой плавления 1024 ^оС.

Ортосиликат лития 2Li₂O ^. SiO₂ плавится инконгруэнтно при 1255 ^оС, разлагаясь на Li₂O и жидкость.

В высококремнеземистой части системы ликвидус имеет несколько изогнутую S-образную форму, что свидетельствует о возможности существования области метастабильной подликвидусной ликвации, установленной впоследствии Ф.Я. Галаховым и О.С. Алексеевой.

Бинодальная кривая ликвации имеет критическую точку с составом (мас.%): 9 Li₂O и 91 SiO₂ и температурой 910 ^оС.

Инвариантные точки системы приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3. Инвариантные точки в системе Li₂O-SiO₂

№	Сосуществующие фазы	Процесс	Состав, мас.% Li2O SiO2		Темпера-тура, оС
1.	Li2O . 2SiO2 + тридимит + жидкость	эвтектика	17,8	82,2		1028
2.	Li2O . 2SiO2 + Li2O . SiO2 + жидкость	инконгруэнт-ное плавление	19,9	8,1		1034
3.	Li2O . SiO2 + жидкость	плавление	33,22	66,78		1201
4.	Li2O . SiO2 + 2Li2O . SiO2 + жидкость	эвтектика	14,7	55,3		1024
5.	Li2O + 2Li2O . SiO2 + жидкость	инконгруэнт-ное плавление	49,1	50,9		1255