Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,775

ПРИРОДА ЛИКВАЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ В СИНТЕТИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ КАМЕННОГО ЛИТЬЯ

Игнатова А.М.

Каменное литье - материал, полученный в результате высокотемпературной переплавки сырья минерального (основные и ультраосновные горные породы) и техногенного (металлургические шлаки, топливные золы и т.д.) происхождения, может быть классифицирован как вид синтетических силикатов, так как представляет собой сложную оксидную многокомпонентную систему, основной компонент которой диоксид кремния. Обладает уникальными эксплуатационными свойствами, благодаря которым востребован в промышленности, как абразиво- и коррозионностойкий материал. Уникальные показатели свойств обеспечены необычным строением каменного литья, в его структуре сочетаются кристаллические составляющие и аморфная фаза. Показатели свойств зависят от соотношения и характера распределения структурных составляющих в материале и относительно друг друга, которые в свою очередь зависят от физических и химических явлений происходящих в расплаве каменного литья. Особенностью каменных расплавов является явление ликвации, когда одна жидкая фаза распадается на две не смешивающиеся между собой жидкости.

Данное явление может быть отражено в диаграммах состояния, общий вид такого случая представлен на рис. 1.

p          p   

а                                                                            б

Рис. 1. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с ликвацией:

а -система стабильной ликвации; б - купол ликвации двухкомпонентной системы: 1-бинодаль; 2- спинодаль; точка 1 - пример охлаждения расплава, К- критическая точка,

l - равновесная текущая концентрация, t - текущая температура при охлаждение,

DCE- линия ликвидуса, С- текущая концентрация компонентов шихты,

X и Y - компоненты системы.

Поскольку химический состав каменных расплавов может быть различным по диаграмме общего вида можно сформулировать общий вид последовательности фазовых превращений при охлаждении каменного расплава с ликвацией:

Однородная жидкость → две несмешивающиеся жидкости →

→при t1: Ж1 (состав соответствует l1´) + Ж2 (состав соответствует l1´´) + Х (например, если Х=SiO2, то - α- кристабалит) →

→ при t2: Ж1 (состав соответствует l2´) + Ж2 (состав соответствует l2´´) + Х (например, если Х=SiO2, то - α- кристабалит) →

→Х (например, если Х=SiO2, то - α- тридемит) +Ж → Х + Y.

Ликвация как фазовое разделение протекает в две стадии:

  1. химический распад, приводящий к возникновению зародышей новой фазы;
  2. рост частиц новой фазы с последующей переконденсацией, т. е. ростом крупных частиц за счет более мелких.

Распределение несмешивающихся жидкостей относительно друг друга зависит от их физических параметров, таких как плотность, поверхностное натяжение и т.д. Однако, при разливе каменного расплава наблюдается влияние траектории движения расплава. Наличие ликвационных явлений подтверждается результатами петрографических исследований рис. 2.

p   p

а                                                                                            б

Рис. 2. Изображения полученные при петрографическом исследование образцов каменно литья на оптическом микроскопе в проходящем свете: а - увеличение в 50 раз, б- увеличение в 100 раз

Таким образом, в работе рассмотрена природа ликвационных явлений в синтетических расплавах каменного литья.


Библиографическая ссылка

Игнатова А.М. ПРИРОДА ЛИКВАЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЙ В СИНТЕТИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ КАМЕННОГО ЛИТЬЯ // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 8. – С. 22-23;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8523 (дата обращения: 31.10.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674