Системы с MgO. Часть 1

Из магнезиальных шпинелидов в естественных условиях встречаются MgAl204 (шпинель) в виде твердых растворов с другими шпинелидами, MgCr2O4 в виде твердых растворов с FeCr2O4 (хромит), MgFe2O4 (магнезиоферрит). Все они, а также многие другие шпинелиды этой группы получены также и искусственно. Наиболее подробно изучены синтез и свойства MgAl204 — «благородной шпинели». Она была синтезирована многочисленными минералогами еще в середине XIX в. В 1847 г. Эбельмен получил MgAl204 из смеси окислов в присутствии В2O3 в качестве ускорителя процесса.

Впоследствии рядом исследователей методами дилатометрии и другими был изучен синтез шпинели и подтверждено ускоряющее влияние на него небольших количеств добавок (~ 2%) В2O3 и WO3. Однако Рэнкин и Мэрвин [549] синтезировали MgO-Al2O3 путем сплавления чистых окислов.

Никогосян с сотрудниками [588—590], а также Базилевич [5501 получали это соединение при спекании глин с окисью магния. Эти же авторы впервые подробно изучили свойства шпинели как огнеупорного материала. Базилевич исследовал процесс синтеза MgAl204 из химически чистых окисей магния и алюминия, осуществляя обжиг брикетов из их смеси при температуре 1300—1750° С в отсутствии каких-либо добавок. По истечении 2 ч с начала обжига при 1750°С продукт содержал 86% шпинели.

В дальнейшем процесс образования шпинели в смеси кристаллических реагентов при различных условиях был изучен многочисленными исследователями. При этом, в частности, было установлено, что процесс протекает с заметной скоростью уже при 1000° С и более низкой температуре.

Феодотьев и Вогман [591] в 1937 г. подробно изучили протекание этой реакции при 1200, 1300, 1400, 1500 и 1600° С. Исходными материалами при этом служили Аl(ОН)3 и MgO.

Микроскопическое исследование продуктов, полученных в результате двухчасового обжига смеси указанных веществ в отсутствии каких-либо добавок и в присутствии В2O3 и FeCl3, привело авторов к заключению, что при взаимодействии окиси магния с глиноземом образуется 8-Al2O3 (табл. 45). С температурной границей существования этого соединения авторы связывали образование шпинелей и действие ускоряющих добавок.

Наблюдения Феодотьева и Вогмана представляют интерес для технологии производства огнеупорных материалов.

Однако другими, в частности более поздними, исследованиями установлено, что первичным продуктом взаимодействия MgO с Al2O3, притом при температурах даже ниже 1000° С, является шпинель; 6-Al2O3 следует рассматривать в данном случае лишь как побочный продукт этого взаимодействия.

Хюттиг с сотрудниками [585], исследуя процесс получения шпинели в смеси MgO с γ-Al2O3, установил, что каталитическое действие этой смеси на реакцию образования С02 из СО и 02 имеет узкую, но четко выраженную область высокой активности, максимум которой соответствует приблизительно 450° С. Резкое снижение этой активности наблюдается при температуре выше 600° С. В интервале между 600 и 700е С начинается заметное превращение продукта реакции в кристаллическую шпинель.

 

Другие части:

Системы с MgO. Часть 1

Системы с MgO. Часть 2

Системы с MgO. Часть 3

Системы с MgO. Часть 4

Системы с MgO. Часть 5

Системы с MgO. Часть 6

 

 

Содержание