Термическое расширение огнеупоров
Изучение смеси состава 70% магнезита 4-30% глинозема показало, что после обжига при температурах 1300, 1600 и 1700° С, а также после плавления образуется огнеупорный материал гетерогенного трехфазного состава. Главные фазы — периклаз и шпинель — содержатся приблизительно в равных количествах.
В качестве примеси содержится значительное количество третьей фазы в виде форстерита.
В указанном огнеупоре, судя по значениям параметров кристаллических решеток, шпинель и периклаз находятся в равновесном состоянии.
Краевая область ограниченной растворимости даже в присутствии некоторого количества кремнезема появляется лишь при температурах свыше 1700° С. Огнеупорный материал периклазошпинельного состава отличается от шпинель-нокорундового избытком периклаза, большим спеканием и уплотнением при более низких температурах, что, по-видимому, объясняется образованием ограниченных твердых растворов между периклазом и шпинелью.
Благодаря наличию шпинельной фазы этот огнеупор имеет также уменьшенную летучесть по сравнению с периклазовыми огнеупорами.
Наряду с этим его преимуществами являются повышенная термостойкость, уменьшенное термическое расширение, большее объемопостоянство при высоких температурах, повышенная химическая устойчивость к расплавам шлаков и металлов.
Как видно, свойства синтезированных материалов в системе MgO — А1203 со смешанными фазами (шпинели, окислы, твердые растворы и др.) определяются свойствами конечных членов промежуточного ряда соединений и количественным их содержанием в смеси. Механические смеси отдельно плавленых окислов в той же системе MgO — А1203 в значительной мере отличаются тем, что образование шпинели из плавленых материалов затруднено, так как оба компонента, имея вполне упорядоченную пространственную решетку с более плотной упаковкой и прочной связью ионов, химически мало активны.
Вследствие этого процесс их взаимодействия протекает менее интенсивно и требует применения более высоких температур и длительного времени.
