ХАРАКТЕРИСТИКА СУБСОЛІДУСНОЇ БУДОВИ СИСТЕМИ CaO - Al2O3 – CoO – NiO
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2024.02.07Ключові слова:
субсолідусна будова, багатокомпонентна система, довжина конод, обсяг елементарного тетраедра, ступінь асиметрії, ймовірність існування, розрахунок евтектикАнотація
У работі наведено результати розрахунків, що характеризують елементи субсолідусної будови системи CaO – Al2O3 – CoO – NiO, перспективною для отримання модифікованих глиноземистих цементів та гетерофазних матеріалів з комплексом унікальних властивостей. Недостатньо відомостей про будову чотирикомпонентної діаграми стану визначеної багатокомпонентної системи, ускладнює одержання таких матеріалів. Для прогнозування фазового складу матеріалів проведено теоретичні дослідження будови системи. Виконано аналіз особливостей співіснування гетерофазних комбінацій з урахуванням геометротопологічних та статистичних характеристик. Визначено технологічні ризики прогнозування фазового складу матеріалів, що виникають у певних концентраційних областях досліджуваної системи. Розрахунки проводилися у всьому температурному інтервалі, як до температури плавлення потрійного оксидного з'єднання Ca3CoAl4O10 при 1439 К, так і більш високотемпературної області. За відомими методиками розраховані характеристики евтектик у деяких перерізах досліджуваної системи, що становить інтерес для технологічного проектування матеріалів. Результати розрахунків характеристик евтектик показують, що серед аналізованих тетраедрів мінімальна температура евтектики (1367 К) відзначається між оксидами кобальту, нікелю, кальційкобальтовим алюмінатом та моноалюмінатом кальцію, що може бути реалізовано для синтезу гетерофазних матеріалів з високим вмістом Ca3CoAl4O10. Такі матеріали мають практичне застосування в різних галузях промисловості: виробництво вапна; вапняних в'яжучих; корундових абразивних матеріалах та вогнетривах; високотемпературних каталізаторах; кераміки з особливими електромагнітними властивостями.
Посилання
Kurdowski W. Cement and Concrete Chemistry. Heidelberg (DE): Springer Publ., 2014. 700 p.
Older I. Special Inorganic Cements I. Older. London: E & FN Spon, 2000. 376 p.
Vert T., Smith J.D. Refractory Material Selection for Steelmaking. Wiley & Sons, 2016. 390 p.
Ropp R.C. Encyclopedia of the Alkaline Earth Compounds. Аmsterdam: Elsevier, 2013. 1187 p.
Shackelford J.F., Doremus R.H. Ceramic and Glass Materials. Structure, Properties and Processing. New York (NY, USA): Springer Science+Business Media, 2008. 201 р.
Kashcheev I.D., Zemlyanoi K.G., “Spinel Production,” Refractories and Industrial Ceramics, 2017. vol. 58, no 2. pp. 162–168.
Logvinkov S.M. Tverdofaznyye reaktsii obmena v tekhnologii keramiki [Solid state exchange reactions in ceramics technology]. Kharkov, KhNEU Publ., 2013. 250 p.
Logvinkov S.M., Borysenko O.M., Ivashura A.A., Shabanova H.M., Shumejko V.M., Korohodska A.M., Tsapko N.S. Solid-state exchange reactions during sintering of dispersed alumina. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2024, No. 1, pp. 48-54
Khrystych O.V., Shabanova G.N., Korohodska A.N., Logvinkov S.M., Mykhailova E.A. Physico-chemical basics of creating alumina cements based on nickel and cobalt spinel.Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2024, No. 5, pp. 262-271.
Khrystych O.V., Korohodska A.M., Shabanova H.M., Lohvinkov S.M. Do pytannia pro spivisnuvannia nikelevoi i kobaltovoi shpineli. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Kharkiv: NTU «KhPI», 2024. № 1(11). S. 57-62. http://ccte.khpi.edu.ua/article/view/304574
Berezhnoy A.S. Mnogokomponentnye sistemy okislov [Multicomponent oxide systems]. Kiev: Naukova Dumka [Scientific thought], 1970. 544 p.
Epstein L.F., Howland W.H. Benary mixture of UO2 on other oxiden . J. Amer. Ceram. Soc.,1953.Vol. 36, № 10. Pp. 334-335.
Horoshchenko Ya.H. Mastsentrychnyi metod zobrazhennia bahatokomponentnykh system. Kyiv: Naukova dumka, 1982. 263 s.