УТОЧНЕННЯ СУБСОЛІДУСНОЇ БУДОВИ ЧОТИРИКОМПОНЕНТНОЇ СИСТЕМИ MgO – CaO – Al2O3 – Cr2O3 З УРАХУВАННЯМ СПОЛУКИ Сa6Al4Cr2O15

Анотація

Наведені результати теоретичних розрахунків субсолідусної будови чотирикомпонентної системи MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ з урахуванням трикомпонентної сполуки Сa₆Al₄Cr₂O₁₅. Для встановлення стабільних конод у зазначеній системі застосовували термодинамічний та геометро-топологічний методи аналізів. При розбитті концентраційного тетраедра MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ на елементарні із залученням геометро-топологічного аналізу можна зробити однозначне замикання до елементарного тетраедру граней з інцидентними ребрами (коннодами) через загальну вершину. Застосування цього методу дозволяє мінімізувати кількість необхідних термодинамічних розрахунків. Тетраедрація системи MgO – CaO – Al₂O₃ – Cr₂O₃ з урахуванням стабільних фаз обумовлена наявністю трьох «внутрішніх» конод, що проходять у тривимірному просторі концентраційного тетраедра: Сa₆Al₄Cr₂O₁₅ – MgO; MgCa₃Al₄O₁₀ – CaCr₂O₄, CaCr₂O₄ – MgAl₂O₄, що обумовлюють наявність 14 елементарних тетраедрів у субсолідусній області. Довжини конод та обсяги елементарних тетраедрів розраховані з урахуванням барицентричних координат та елементів евклідової геометрії. Фази, що входять до складу тетраедру з найбільшим відносним обсягом та найменшою асиметрією CaCr₂O₄ – СaAl₂O₄ –MgAl₂O₄ – MgO (185,6 ‰ та 2,55 відповідно) мають найбільшу ймовірність існування в системі, що дозволить розробити стійку технологію створення композиційних матеріалів на основі кальцієвого алюмохромітного цементу, з периклазом як заповнювачем, без спеціальних прийомів дозування вихідних компонентів. При цьому у разі порушення технологічного процесу у складі неформованого матеріалу синтезуватиметься магнійалюмінатна шпинель, що не призведе до погіршення експлуатаційних характеристик композиту, що використовується. Слід зазначити, що елементарні тетраедри з високим ступенем асиметрії, що вимагають відповідної точності дозування при прогнозуванні фазового складу синтезованих композиційних матеріалів, розташовані в областях системи, що не є технологічно вигідними з точки зору отримання неформованих вогнетривів на основі спеціальних в'яжучих матеріалів, і становлять інтерес для матеріалознавців керамічної та вогнетривкої галузей.