Спекание и кристаллизация корунда. Кристаллы корунда.

Для обеспечения такой рекристаллизации необходимо, чтобы жидкая фаза по своему составу и свойствам отвечала ряду требований. Наиболее благоприятны условия кристаллизации корунда из жидкой фазы, когда состав ее лежит в поле первичной кристаллизации корунда.

 

 

Спекание и кристаллизация корунда. Кристаллы корунда.

 

 

В расплаве такого состава возникают сиботаксические области корунда, способствующие его выкристаллизовыванию. Обогащение расплава растворяющимся в нем глиноземом также способствует кристаллизации корунда. Кристаллы корунда, образовавшиеся путем рекристаллизации через жидкую фазу, обычно не достигают больших размеров и не превышают в среднем 50-100 мк. При указанном процессе рекристаллизации смачиваемость кристалла жидкостью, из которой он выкристаллизовывается, вероятно, предотвращает захват воздушных пор. Кристаллы корунда, полученные при рекристаллизации через жидкость, как правило, не содержат пор или их количество весьма ограничено. Количество жидкой фазы, необходимой для рекристаллизации через жидкость, может быть сравнительно небольшим — около 10%. При чисто жидкостном спекании, когда рекристаллизация не имеет сколько-нибудь существенного значения, прежде всего предусматривается заполнение жидкостью пор между твердой фазой, их взаимное сближение за счет капиллярных сил и пространственное перераспределение твердой и жидкой фаз. Необходимое количество жидкой фазы возрастает до 30% . Такой процесс жидкостного спекания вряд ли может найти практическое применение в высокоглиноземистой керамике.
Процесс спекания корундового черепка, протекающий за счет рекристаллизации, должен находиться в непосредственной связи и с ростом отдельных кристаллов.

 

При дальнейшем повышении температуры обжига с 1650 до 1800°, сопровождающимся лишь сравнительно небольшим уплотнением черепка с 3,63 до 3,85 г/см3 (по объемному весу), идет интенсивный рост кристаллов. Этот рост может быть охарактеризован следующими величинами.
Таким образом, в период интенсивного спекания в интервале 1250-1650° уплотнение черепка характеризуется увеличением объемного веса с 2,35 -2,45 (для сырца) до 3,63 и объемной усадкой в 35%. Одновременно размер кристаллов корунда возрастает от начального среднего размера в 1 мк до 5-10 мк. Дальнейшее повышение температуры обжига до 1800-1850° сопровождается лишь незначительным дальнейшим уплотнением до объемного веса в 3,85-3,88, что соответствует объемной усадке приблизительно в 6%. С другой стороны, в этот период обжига идет интенсивный рост кристаллов корунда с 5-10 мк до 50-200 мк.

Отмечаемый интенсивный рост кристаллов в процессе спекания вызывает некоторые изменения в свойствах образующегося черепка. Так, предел прочности при изгибе имеет наибольшую величину при сравнительно небольшом среднем размере кристаллов, когда не достигнуто максимальное уплотнение черепка.
При высокой дисперсности глинозема (dcv =1-0,6 мк) чистокорундовый черепок (99,5% А1203) спекается при температуре около 1700°. Нулевое водопоглощение, достигаемое при этой температуре, соответствует объемному весу около 3,75 гсм3.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *