Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
А- АБ АВ АГ АД АЗ АК АЛ АМ АН АП АР АС АТ АУ АФ АЦ АЭ

А-кристобалит

 
Присутствие а-кристобалита в опале объясняется ( см. А.
В а-кристобалите пространственная вязь образована плоскими гексагональными сетками тетраэдров с попеременным расположением их вершин вверх и вниз.
Кристаллическая решетка а-кристобалита. ( высокотемпературного..| Кристаллическая решетка - кристоба-лита ( низкотемпературного. В а-кристобалите имеются цепи из тетраэдров [ SiOJ, направленные вдоль оси второго порядка.
Кривая кристаллизации а-кристобалита имеет S-образную форму; это служит указанием на то, что окись лития в силикатных расплавах занимает промежуточное положение между щелочами и щелочными землями.
Она аналогична а-кристобалиту и поэтому способствует кристаллизации кремнезема из расплавов метафосфата натрия ( скелет кремнезема; см. В.
Так, из а-кристобалита или из жидкого расплава можно получить р-кристобалит. Тридимит в аналогичных условиях образует две неустойчивые модификации: р-тридимит и у-трн-димит. Получаются они при охлаждении а-тридимита, а также при переходе от кварцевого стекла или а-кристобалита. В обычном динасе при низких температурах мы всегда наблюдаем Р - тридимит, тогда как при нагревании в динасе возникает в основном а-тридимит.
О волокнистой текстуре агрегатов а-кристобалита, аналогичного халцедону, которые называются люссатитом, см. исследование Лавеса ( F.
Новейшие данные [330] подтвердили принадлежность а-кристобалита к кубической системе, как это было найдено Выкковым, вопреки мнению Барта. Если и имеются уклонения от кубической системы, то они в данном случае совершенно незначительны.
Рассмотрим процессы, протекающие в области а-кристобалита. В этой, области наблюдается изменение в последовательности перехода от а-кварца к а-кристобалиту или а-тридимиту в зависимости от очень небольшого изменения температуры. При температурах ниже 1150 - 1200 а-кварц переходит непосредственно в а-тридимит. При температуре несколько выше 1200 - 1500 а-кварц будет переходить в а-тридимит через промежуточную фазу - а-кристобалит. При температуре между 1470 и 1600 а-кварц будет переходить сначала в а-тридимит, а затем в а-кристобалит.
Рассмотрим процессы, протекающие в области а-кристобалита.
Германия) также подтвердили существование в них а-кристобалита.
Диаграмма состояния системы SiO2. Кристобалит устойчив лишь выше 1470 С в модификации а-кристобалита.
На кривых ДТА эндоэффект, обусловленный энантиотропным превращением а-кристобалита, не очень значителен и при наличии различных примесей он может не проявиться при термическом анализе. Поэтому нам кажется более убедительным присутствие в саратовских опоках а-кристобалита, установленное по рентгенограммам, чем его отсутствие на основании данных ДТА.

Это объясняет укрупнение частиц после термообработки, так как плотность а-кристобалита намного меньше плотности кремния и можно утверждать, что в процессе термообработки образцов на воздухе при 1350 С частицы кремния окисляются с поверхности до а-кристобалита.
В связи с этим нами проведен ряд опытов по получению а-кристобалита на основе различных силикагелей.
От 300 - 200 начинается резкое сжатие динаса, вызываемое превращением а-кристобалита и а-тридимита в низкотемпературные их модификации. Величина сжатия динаса во время охлаждения зависит от его фазового состава. В большинстве случаев сжатие колеблется в пределах 21 - 27 % от величины максимального расширения сырца при обжиге. Следовательно, объемные изменения динаса во время eiro охлаждения значительно меньше, чем сырца при обжиге.
В этой области наблюдается изменение в последовательности перехода от а-кварца к а-кристобалиту или а-тридимиту в зависимости от очень небольшого изменения температуры. При температурах ниже 1150 - 1200 С а-кварц переходит непосредственно в а-тридимит. При температуре несколько выше 1200 - 1500 С cc - кварц будет переходить в а-тридимит через промежуточную фазу - а-кристобалит. При температуре между 1470 - 1600 С а-кварц будет переходить сначала в а-тридимит, а затем в а-кристобалит.
Дифрактограмма а-кристобалита ( а, исследуемого образца ( б и аморфного кремнезема ( в. Для оценки степени превращения аморфного СДК в кристаллический измеряли высоту самого сильного отражения а-кристобалита и относили к высоте этого же отражения эталонного образца, представляющего собой 100 % - ный кристобалит.
Кварцевые отложения были обнаружены в области температур от 95 до 290 С, а-кристобалита - между 80 и 180 С и аморфной кремниевой кислоты - между 40 и 250 С. Образование а-кристобалига может, вероятно, происходить тем же путем, что и кварца.
Результаты рентгеновского исследования стекло-керамических композиций, содержащих окись магния. Линии 2.48, 1.87, 1.69, 1 - 41 А свидетельствуют об образовании а-кристобалита, В спеках также обнаружены ортосиликаты свинца, бария и стронция.
Обращаясь к карточке 261, видим, что кахчолонг является смесью, состоящей преимущественно из а-кристобалита и небольшого количества кварца.
При высоких температурах кварцевое стекло сравнительно легко кристаллизуется ( расстекловывается) с образованием кристаллов - а-кристобалита, однако без заметного изменения объема и механической прочности.
Спектр пропускания опала ( рис. II.7, 3) имеет гораздо меньшее сходство со спектром а-кристобалита, чем спектр отражения. Хотя положение полосы у 12 62 мк и соответствует а-кристобалиту, но другая основная полоса сдвинута к 20 8 - 21 1 мк и совсем отсутствует специфичная полоса кристобалита у 16 2 мк. По-видимому, структура этого образца опала отличается от структуры выше исследованного образца. Кроме указанных полос в спектре пропускания опала имеются полосы у 10 8 мк, обусловленные, по-видимому, наличием гидроокисей.
В работе [52], где были приведены оптические константы п и k кварцевого стекла, а-кварца и а-кристобалита, авторы, сравнивая для этих веществ кривые е, наоборот, пришли к выводу, что структура стекла ближе к а-кристобалиту, чем к а-кварцу.
На рис. 2, а-в ( см. вклейку в конце книги), представлены ковалент-ные модели а-кварца, а-кристобалита и стеклообразного кремнезема. Атомы кремния выполнены черными шарами большого размера, а кислорода - белыми малыми шарами. Структурную основу кварца составляют шести - и восьмичленные кольца из тетраэдров SiOi2, расположенных под определенными пространственными углами. Кристобалит образует алмазоподобную каркасную структуру, образованную шестичленными кольцами из тетраэдров SiO / 2, основанную на кубической решетке. Структура стеклообразного кремнезема состоит из четырех -, пяти - и, в основном, шестичленных колец из тетраэдров SiO ( 2, расположенных под различными углами в пределах 120 - 180 и связанных в неправиль-ную пространственную непрерывную сетку.

Снижение срока службы силицидных покрытий при циклическом окислении по сравнению со стационарным, изотермическим может быть объяснено возможным превращением а-кристобалита в р-модификацию, что связано с объемными изменениями и растрескиванием окисной пленки под действием внутренних напряжений. При повторном нагреве образцов трещины в окисной пленке самозалечиваются после обратного фазового превращения кристобалита.
Тепловое расширение композиции Si ( a - Si после термообработки на воздухе при 1350 С ( / - 4, а также л-кристобалттта ( 5, а - А1аОч. Из данных табл. 1 видно, что с увеличением времени термообработки усадка покрытия незначительно увеличивается, увеличение массы и содержание а-кристобалита значительное. Из рис. 2 видно, что с увеличением времени термообработки КТР покрытия увеличивается, приближаясь к КТР а-кристобалита.
При сравнении спектров отражения опала ( рис. II.5, 1) со спектрами различных модификаций кремнезема обращает на себя внимание большое сходство спектров опала и а-кристобалита. Полоса у 12 62 мк тоже одиночная, как и у кристобалита, и по положению в точности ей соответствует. Все это указывает на то, что у исследованного образца опала структура аналогична структуре а-кристобалита.
При снятии рентгенограмм установлено, что большинство из них ( крупнопористые Si02, силохром) рентге-ноаморфно ( рис. 16, кривая /), а хромосорб имеет кристаллическую структуру со всеми основными пиками а-кристобалита.
Это объясняет укрупнение частиц после термообработки, так как плотность а-кристобалита намного меньше плотности кремния и можно утверждать, что в процессе термообработки образцов на воздухе при 1350 С частицы кремния окисляются с поверхности до а-кристобалита.
В работе [52], где были приведены оптические константы п и k кварцевого стекла, а-кварца и а-кристобалита, авторы, сравнивая для этих веществ кривые е, наоборот, пришли к выводу, что структура стекла ближе к а-кристобалиту, чем к а-кварцу.
Удельный вес различных модификаций кремнезема. Как уже указывалось, при быстром повышении температуры выше 870 С а-кварц не успевает превратиться в а-тридимит и может существовать в метастабильном состоянии в температурном интервале 870 - 1600 С, медленно превращаясь либо в а-тридимит, либо в а-кристобалит. На диаграмме равновесие между а-кварцем и а-кристобалитом представляется точкой 9, где пересекаются кривые упругостей пара. Этой точке соответствует температура 1150 - 1200 С. Если а-кварц нагреть ниже 1150 С, то он медленно превращается в а-тридимит. Выше 1200 С он сначала превратится в а-кристобалит; а-кристобалит затем превращается в устойчивый при этой температуре а-тридимит. Выше 1470 С а-кварц превращается сначала в а-тридимит, а затем в а-кристобалит.
На кривых ДТА эндоэффект, обусловленный энантиотропным превращением а-кристобалита, не очень значителен и при наличии различных примесей он может не проявиться при термическом анализе. Поэтому нам кажется более убедительным присутствие в саратовских опоках а-кристобалита, установленное по рентгенограммам, чем его отсутствие на основании данных ДТА.
Спектр пропускания опала ( рис. II.7, 3) имеет гораздо меньшее сходство со спектром а-кристобалита, чем спектр отражения. Хотя положение полосы у 12 62 мк и соответствует а-кристобалиту, но другая основная полоса сдвинута к 20 8 - 21 1 мк и совсем отсутствует специфичная полоса кристобалита у 16 2 мк. По-видимому, структура этого образца опала отличается от структуры выше исследованного образца. Кроме указанных полос в спектре пропускания опала имеются полосы у 10 8 мк, обусловленные, по-видимому, наличием гидроокисей.
Рентгенографические исследования показали принадлежность части аморфного кремнезема ( опала) к а-кристобалиту, а другой части к о-кварцу. К опаловым горным породам относятся диатомиты, трепелы ( глобулярные), опоки, гейзерит и другие.
По мнению Стуки [486], ситаллы, содержащие эвкриптит или другие анизотропные кристаллы, в меньшей степени испытывают влияние этих факторов ввиду значительно меньших размеров кристаллов и большей прочности. Это обусловлено большим ( на 5 %) уменьшением объема при превращении а-кристобалита в р-форму в области 220 - 270 С, появлением напряжений и микротрещин. Объемные изменения кварца в области 575 С составляют только 2 %, поэтому они оказывают меньшее влияние на прочность ситалла.
Рассмотрим процессы, протекающие в области а-кристобалита. В этой, области наблюдается изменение в последовательности перехода от а-кварца к а-кристобалиту или а-тридимиту в зависимости от очень небольшого изменения температуры. При температурах ниже 1150 - 1200 а-кварц переходит непосредственно в а-тридимит. При температуре несколько выше 1200 - 1500 а-кварц будет переходить в а-тридимит через промежуточную фазу - а-кристобалит. При температуре между 1470 и 1600 а-кварц будет переходить сначала в а-тридимит, а затем в а-кристобалит.
Тепловое расширение композиции Si ( a - Si после термообработки на воздухе при 1350 С ( / - 4, а также л-кристобалттта ( 5, а - А1аОч.
Из данных табл. 1 видно, что с увеличением времени термообработки усадка покрытия незначительно увеличивается, увеличение массы и содержание а-кристобалита значительное. Из рис. 2 видно, что с увеличением времени термообработки КТР покрытия увеличивается, приближаясь к КТР а-кристобалита.
Сопоставление спектров кварцевого стекла со спектрами различных полиморфных форм кремнезема ( рис. II.1 и II.5) показывает, что положение самых интенсивных полос в спектрах стекла ближе всего к положению полос в спектре oc - кварца. Поскольку положение полос связано со структурой решетки, то, следовательно, структура кварцевого стекла ближе к структуре а-кварца, нежели а-кристобалита или а-тридимита.
Хуанг [18] исследовал следующие многочисленные силикаты меди методами рентгеновского анализа: 1) гидратированные силикаты, приготовленные мокрыми методами, 2) сплавленные из смеси окислов меди и кремнезема и 3) гидратированные силикаты меди, встречаемые в природе. В дальнейших исследованиях Хуанг нагревал закись меди в герметично запаянной кварцевой трубке; исследование сплава после медленного охлаждения показало присутствие закиси меди и а-кристобалита, силикат меди снова не был обнаружен. Хуанг сделал вывод, что силикаты меди при температуре выше 700 не существуют, и поэтому их присутствие в шлаках медной плавки совершенно исключается.
Заметная кристаллизация начинается у непрозрачного стекла при температуре 1200 С, а у прозрачного - при 1300 С; максимальная скорость кристаллизации стекла наблюдается соответственно при температурах 1520 и 1630 С. Если закристаллизованное стекло охладить до 180 - 230 С, то происходит значительное сокращение его объема и разрушение изделия в результате полиморфного превращения при этих температурах а-кристобалита в р-кристобалит. Изделия из кварцевого стекла длительное время могут применяться для нагревания в них различных веществ при температурах до 1100 С, а кратковременно - до 1300 - 1400 С. Закристаллизованное кварцевое стекло устойчиво до температуры 1700 С.
Диаграмма состояния расплавов S1O2 - AI2O3. При охлаждении керамического расплава наиболее характерным процессом является кристаллизация, которая проявляется в выпадении первых сравнительно чистых от примесей кристаллов и их последующем росте. Чистые компоненты, обладающие наименьшей плавкостью ( растворимостью), к которым относятся в глинистых веществах в первую очередь АЬОз и SiCh, способны выделяться в виде кристаллов корунда и а-кристобалита при температурах соответственно 2050 и 1723 С.
Спектры поверхностных слоев стекол с 12 - 22 % Na20 показывают, что выпавший кремнезем представляет собой в основном а-кристобалит. При содержании 25 5 % Na20 ( состав эвтектики между кремнеземом и би-силикатом натрия) и выше главный максимум отражения смещается в сторону длинных волн к 9 15 - 9 20 лиг и становится острее, чем в спектре а-кристобалита ( рис. 11.40, 4), а интенсивность побочного максимума у 8 30 мк сильно падает. По-видимому, при кристаллизации этих стекол выпадает какой-то другой кристобалит. Эти кристаллы следует рассматривать как какую-то метастабильную высокотемпературную модификацию кристобалита.
Кремнезем ( SiO2) является очень распространенным соединением и встречается в природе в виде кварца, халцедона и опала. В некоторых вулканических породах можно встретить кристаллические модификации кремнезема - кристобалит и три-димит. Температура плавления а-кристобалита составляет 1713 С. Другие кристаллические модификации плавятся при меньшей температуре.
Кроме отрицательного двойного лучепреломления, свойственного волокнам, наблюдается отчетливо выраженное положительное двойное лучепреломление формы, которое, согласно уравнениям115 Уинера, изменяется с изменением показателей преломления иммерсионных жидкостей. Халцедоны, кроме того, включают содержащий воду опал, внедренный между волокнами. Интересны волокнистые агрегаты а-кристобалита, встречаю - щиеся в синем халцедоне и относящиеся к люссатиту.
Кроме четырех основных модификаций кремнезема, на диаграмме представлены три новые модификации, располагающиеся внутри областей существования р-кварца. Все эти модификации неустойчивы и могут быть получены только путем быстрого охлаждения жидкого расплава или высокотемпературных модификаций. Так, из а-кристобалита или из жидкого расплава можно получить р-кристобалит. Тридимит в аналогичных условиях образует две неустойчивые модификации: р-тридимити у-тридимит. Получаются они при охлаждении а-тридимита, а также при переходе от кварцевого стекла или а-кристобалита. В обычном динасе при низких температурах мы всегда наблюдаем р-тридимит, тогда как при нагревании в динасе возникает в основном а-тридимит.
Известна также тетрагон, модификация ( типа а-кристобалита), к-рая при 130 С переходит в кубическую типа р-кристобалита с т.пл. 800 кип. Гидролизуется р-рами щелочей и водой при нагревании, взаимод.
В системе установлено расслаивание в жидкой фазе. Температура критической точки расслаивания равна 2200, и ее состав 70 вес. Состав сосуществующих жидкости 1, жидкости 2 и а-кристобалита - 35 - 90 вес.
В системе обнаружена несмешиваемость расплава. Температура критической точки расслаивания равна 2200 и ее состав 70 вес. Состав сосуществующих жидкости 1, жидкости 2 и а-кристобалита: 30 - 91.5 вес.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2017
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11