Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


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.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 430; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты