Оптимальное значение температуры максимума вспенивания пеностекла должно определяться исходя из технических возможностей эксплуатации туннельных печей, применяемых в промышленности.

Изучались стеклообразование и свойства стекол в зависимости от их состава в системах SiO2 — А12O3 — СаО — MgO — Na2O и SiO2 —А12O3 — Fе2O3 — СаО — MgO — Na2O, наиболее полно отражающих химический состав изученных сырьевых материалов (см. табл. 32 и 33). Исследовалась трехкомпонентная система SiO2 — А12O3 — Na2O, в которую вводились другие окислы. Содержание SiO2, А12O3 и Na2O в исходных составах и расположение их на диаграмме состояния показаны на рис. 7.1.

Химический состав

Стеклообразование и свойства синтезированных стекол изучались в следующих сечениях:

В приведенных сечениях системы наблюдается переход стекол из поля первичной кристаллизации тридимита-дивитрита в поле волластонита-плагиоклаза-диопсида

В приведенных сечениях системы наблюдается переход стекол из поля первичной кристаллизации тридимита-дивитрита в поле волластонита-плагиоклаза-диопсида.

Такой выбор составов позволил охватить большую группу стекол, представляющих интерес для получения пеностекла, а также выявить возможность максимального введения в шихту для варки стекол выбранных сырьевых материалов.

Расположение области составов синтезированных стекол на диаграмме состояния системы

Составы изученных высокоглиноземистых стекол

В результате проведенных исследований построены диаграммы зависимости свойств стекол от их состава, на которых нанесены изотермы стеклообразования (рис. 7.2), температура начала размягчения (рис. 7.3 и 7.4) и поля кристаллизации (рис. 7.5).

В системе SiO2 —А12O3 — Fе2O3 — СаО — МgO — Na2O имеется обширная область легкоплавких стекол, которые пригодны для получения пеностекла (рис. 7.6).

Расположение изотерм на диаграммах (рис. 7.2 и 7.3) показывает, что температура стеклообразования снижается с возрастанием в составе окисей кальция и железа и повышается с увеличением кремнезема и окиси алюминия. Влияние окиси магния более сложно. По проведенному нами исследованию путем изучения диаграмм состояния о роли MgO судить трудно.

На основе исследования фазового состава продуктов кристаллизации высокоглиноземистых стекол также были установлены некоторые закономерности. В частном сечении системы, не содержащем окислов железа, при кристаллизации стекол выделяется в основном мономинеральная фаза в виде плагиоклаза и диопсида, причем плагиоклаз выделяется на участках системы с повышенным содержанием алюминия. С увеличением содержания магния расширяются границы кристаллизации диопсида, с уменьшением количества алюминия составы смещаются в область кристаллизации диопсида. При этом фигуративные точки составов переходят через область стекол, которые проявили минимальную кристаллизационную способность. Эти стекла относятся к пограничному слою между фазовыми полями.

В некоторых составах, относящихся к разным участкам диаграммы, были обнаружены кристаллы кристобалита, присутствие которых объясняется недостаточно полной ассимиляцией отдельных зерен кварцевого песка в шихте и полиморфным его превращением во время варки стекла.

СТРАНИЦЫ: