Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Физикохимия исходных компонентов
Основой технической керамики являются неметаллические тугоплавкие соединения с температурой плавления более 1500 °С. Для таких соединений характерны смешанный ионно-ковалентный тип межатомной связи и высокая термодинамическая стабильность. Неметаллические тугоплавкие соединения имеют высокие твердость, модули упругости, химическую устойчивость, жаропрочность и жаростойкость. Общий их признак – хрупкость, обусловленная особенностями межатомного взаимодействия. Рассмотрим некоторые наиболее важные в практическом отношении для производства технической керамики материалы. Оксидные системы Оксид алюминия. Оксид алюминия (глинозем) – соединение с ионно-ковалентным типом межатомной связи, существует в нескольких полиморфных модификациях. К устойчивым модификациям глинозема относятся a-Al2O3 и g-Аl2О3. Глинозем a-модификации имеет гексагональную структуру, встречается в природе в виде минерала корунда, и является наиболее устойчивой в широком интервале температур полиморфной модификацией. Корунд – конечный продукт термической обработки всех других разновидностей глинозема. Второй устойчивой модификацией Al2O3 является фаза g-Al2O3 кубической структуры, образующаяся при прокаливании гидратов оксида алюминия. При нагревании до температур выше 1100…1200 °С g-Аl2O3 необратимо переходит в a-Al2O3. Температура перехода зависит от многих факторов, таких, как содержание примесей, термическая предыстория и др. Существуют также b, d, h, q, r и c-формы глинозема. Их можно рассматривать как неустойчивые промежуточные образования. Температуры полиморфных превращений в Al2O3 составляют: gàa-превращения – 1200 °С; gàq – 850…900 °С; q à a – 1000…1050 °С; b à a – 1600 °С; g à d – 900…1000 °С. Температура плавления глинозема – 2054 °С. Теоретическая плотность Al2O3 составляет 3,98 г/см3, g-Al2O3 – 3,65 г/см3. Модуль упругости a-Al2O3 –400 ГПа, модуль сдвига – 160 ГПа. Диоксид циркония. Диоксид циркония – тугоплавкое соединение с преимущественно ионной межатомной связью с температурой плавления 2680 °С. В интервале 2680…2360 °С ZrO2 имеет ГЦК решетку. При снижении температуры кристаллическая решетка преобразуется сначала в тетрагональную модификации (t-ZrO2), а при более низких температурах симметрия структуры понижается до моноклинной (m-ZrO2). Теоретическая плотность t-ZrO2 – 6,1 г/см3, а m-ZrO2 – 5,5 г/см3. Превращение tàm в ZrO2 является превращением мартенситного типа, сопровождается изменением объема на 3..4 %, поэтому при изменениях температуры возникает проблема разрушения этого материала.
Для исключения этого недостатка и для стабилизации кубической и тетрагональной фаз ZrO2 наиболее широко применяют добавки оксидов Y2O3, MgO и СаO, содержание которых составляет 7…10 %. Полученный твердый раствор называют стабилизирован-ным диоксидом циркония. Используют также метод введения добавок MgO и Y2O3, в результате реализации которого кубическая структура полностью не стабилизируется, Такой материал называется частично стабилизированным диоксидом циркония. При понижении температуры происходит фазовый переход и при комнатной температуре образуется смесь кристаллов моноклинной и кубической структуры. При этом ухудшаются механические свойства. Некоторые двойные и тройные оксиды. Для технологии технической керамики важное значение имеют некоторые двойные и тройные оксиды: муллит 3Al2O3 х 2SiO2, шпинель MgO х Al2O3, титанат алюминия Al2O3 х TiO2, кордиерит 2MgO х 2Al2O3 х 5SiO2. Муллит – конгруэнтно плавящееся при температуре 1910 °С соединение, образующее две легкоплавкие эвтектики: одну с SiO2 с температурой плавления 1585 °С состава 5,5 мас. % Al2O3 и 94,5 мас. % SiO2 и вторую с a-Al2O3 с температурой плавления 1850 °С состава 79 мас. % Al2O3 и 21 мас. % SiO2. Муллит кристаллизуется в ромбической сингонии. Плотность муллита составляет 3,15…3,18 г/см3. Модуль нормальной упругости 1,5 х105 МПа. Алюмомагнезиальная шпинель (MgAl2O4) содержит 71,7 мас. % Al2O3 и 28,3 мас. % MgО и является единственным химическим соединением в системе MgО–Al2O3. Шпинель имеет температуру плавления 2105 °С и образует с MgО эвтектику, содержащую 32,5 мол. % Al2O3, с температурой плавления 1995 °С. Температура эвтектики Al2O3 и твердого раствора шпинели с Al2O3 составляет 1920 °С. Шпинель кристаллизуется в ГЦК решетку. Плотность алюмомагнезиальной шпинели составляет 3,58 г/см3, твердость по шкале Мооса 8…9. Шпинель химически устойчива по отношению к минеральным кислотам, углероду, расплавам многих металлов.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-12-09; просмотров: 67; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.118.37.120 (0.005 с.) |