Н.М.Бобкова

Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов

Утверждено Министерством образования Республики Беларусь

в качестве учебника для студентов специальности

“Химическая технология производства и переработки

неорганических материалов”

Минск 2005

УДК 666.014: 541 (075.8: 183)

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом БГТУ

Н.М.Бобкова, Физическая химия

тугоплавких неметаллических и

силикатных материалов.

Учебник для студентов ВУЗов

специальности “Химическая технология производства и переработки

неорганических материалов”. – Мн., БГТУ, 2006. – 320 с., илл. 143

Рецензенты: заведующий кафедрой

Физической химии БГУ доктор химических

наук, профессор Паньков В.В.;

заведующий кафедрой физической

химии БГТУ, доктор химических

наук, профессор Башкиров Л.А.

В учебнике приведены основы фазового состояния систем различной сложности, данные о современном состоянии системы кремнезема, анализируются диаграммы состояния наиболее важных систем силикатов и тугоплавких соединений, даны теоретические представления о строении стекла, расплавов и кристаллических силикатов. Впервые включены в такой учебник разделы по механизму и последовательности реакций в твердом состоянии, по силикатам в высокодисперсном состоянии. Значительный раздел посвящен методам изучения фазовых превращений и фазового состояния в системах.

ISBN . . .

С Белорусский государственный

технологический университет

С Бобкова Н.М., 2006

Предисловие

Основная задача курса “Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов” – ознакомление студентов с наиболее важными теоретическими представлениями в области физико-химии и строении силикатов и других тугоплавких соединений, принципами построения и анализа фазовых диаграмм состояния систем, теорией процессов, протекающих при синтезе материалов в соответствии с фазовыми диаграммами состояния и механизмом твердофазовых реакций. Лишь на базе этих знаний можно совершенствовать и создавать научно обоснованные технологии производства как новых, так и традиционных материалов для техники и строительства.

Интенсивное развитие научно-технических исследований в области физической химии силикатов и тугоплавких соединений, возрастающие масштабы производств тугоплавких неметаллических и силикатных материалов, непрерывное освоение технологии производства новых, ранее не использовавшихся материалов обусловливают быстрое обновление данных по отдельным разделам отрасли знаний и конкретным физико-химическим системам.

В последнее время в результате фундаментальных исследований заметно расширились представления о строении и свойствах силикатных и тугоплавких неметаллических соединений –, в первую очередь, о структуре кристаллов, стеклообразных веществ и дефектов структуры. На основе новых представлений расшифрован ряд сложных структур силикатов.

Значительно расширились и углубились данные по диаграммам состояния силикатных и несиликатных систем, по свойствам соединений и расплавов в многокомпонентных системах. Эти знания существенно расширили возможности получения материалов с заданными свойствами.

Разработка прогрессивных технологий и интенсификация процессов в промышленности обусловили создание новых видов материалов с особыми свойствами как на основе силикатов, так и из тугоплавких неметаллических материалов. Среди них – высокопрочные, сверхогнеупорные, высокотермостойкие и износоустойчивые материалы, способные работать в экстремальных условиях. Все эти материалы созданы благодаря быстрому развитию научной базы – теоретических и экспериментальных исследований.

Все это потребовало пересмотра, обновления и дополнения ряда разделов курса.

Данный учебник является четвертым изданием учебника Н.М.Бобковой (первый – “Физическая химия силикатов”, Минск, 1977г., второй – “Физическая химия силикатов и тугоплавких соединений”, Минск, 1984г., изд. “Вышэйшая школа”, третий – “Фiзiчная хiмiя тугаплаукiх неметалiчных i сiлiкатных матэрыялау”, Мiнск, 1997 г., выд. БДТУ), но существенно переработанным и дополненным. Переработке подверглись разделы по фазовым диаграммам состояния, существенно расширен раздел по строению силикатных и других тугоплавких соединений. Представлен ряд диаграмм состояния в обновленном виде с учетом новейших исследований. Пиведены новые данные по системе кремнезема. Дополнительно включены новые разделы по высокодисперсному состоянию силикатов, физическим свойствам силикатных и тугоплавких неметаллических материалов, механизму и последовательности реакций в твердом состоянии и физическим методам исследования структуры тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.

Автор выражает глубокую благодарность рецензентам: заведующему кафедрой физической химии БГУ доктору химических наук профессору В.В. Панькову и заведующему кафедрой физической химии БГТУ доктору химических наук профессору Л.А. Башкирову за ценные замечания, с благодарностью принятые при подготовке учебника.