- •Вопрос 4. Структурная классификация полиморфизма
- •Вопрос 6. Твердые растворы
- •Вопрос 9. Признаком краевой дислокации является наличие в одной части кристалла лишней («оборванной» или «недостроенной») атомной плоскости, не имеющей продолжения в другой части кристалла.
- •Вопрос 11. Свойства дислокаций:
- •Вопрос 12. Гипотезы строения жидкостей .
- •Вопрос 14. Фх особенности стеклообразного сост-я:
- •Вопрос 15. Процесс стеклообразования определяется следующими факторами:
- •Вопрос 16.
- •Вопрос 17. Устойчивость и коагуляция коллоидных силикатных систем
- •Вопрос 18. Структуры, образующиеся в высокодисперсных системах, п. А. Ребиндер предложил классифицировать:
- •Вопрос 22. Общий вид диаграммы состояния однокомпонентной системы
- •Вопрос 23.
- •Вопрос 24.
- •Вопрос 25. Двухкомпонентные диаграммы состояния
- •Вопрос 26. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с химическим соединением, плавящимся без разложения (конгруэнтно).
- •Вопрос 27.
- •Вопрос 28. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с непрерывным рядом твердых растворов.
- •Вопрос 29. Динамический и статический методы построения диаграмм состояния.
- •Вопрос 30.
- •Вопрос 31.
- •Вопрос 32. Система MgO—SiO2
- •Вопрос 33. Система а12o3— SiO2
- •Вопрос 34. Трехкомпонентные диаграммы состояния
- •Вопрос 36. Диагр.Сост. Трехкомп.Сист. С эвтектикой.
- •Вопрос 37.
- •Вопрос 39.
- •Вопрос 40. Диаграмма состояния трехкомпонентной системы с тройным химическим соединением, плавящимся конгруэнтно, полиморфными превращениями и ликвацией.
- •Вопрос 42. Система Na2o-CaO-SiO2
- •Вопрос 43. Система CaO-Al2o3-SiO2
- •Вопрос 44. Система MgO- Al2o3- SiO2
- •Вопрос 45. Система СаО—MgO — SiO2
- •Вопрос 46. Диссоциация –химический процесс распада молекул, радикалов, ионов на несколько частиц, имеющих меньшую молекулярную массу.
- •Вопрос 47. Дегидратация.
- •Вопрос 49.
- •Вопрос 50. Особенности твердофазовых реакций:
- •Вопрос 51. Кинетика твердофазовых реакций
- •Вопрос 52. Факторы, влияющие на скорость твердофазовых реакций:
- •Вопрос 54. Жидкостное спекание.
- •Вопрос 55. Твердофазовое спекание. Осуществляется под действием температуры за счет переноса вещества в твердой фазе в отсутствие жидкости и без участия газовой фазы.
- •Вопрос 56. Кинетика твердофазового спекания.
- •Вопрос 57. Спекание за счет процесса “испарние — конденсация”
- •Вопрос 58. Первичная Рекристаллизация.
- •Вопрос 59. Вторичная рекристаллизация.
- •Вопрос 61. Кристаллизация.
- •Вопрос 62. Гомогенное образование центров кристаллизации
- •Вопрос 63. Гетерогенное образование центров кристаллизации.
- •Вопрос 66. Структура и классиф полимеров
- •Вопрос 67. Химическое строение макромолекул
- •Вопрос 68. Особенности линейных, разветвленных и сетчатых полимеров
- •Вопрос 69. Способы получения полимеров.
- •Вопрос 70. Карбоцепные полимеры
- •Вопрос 72. Старение и стабилизация полимеров.
- •Вопрос 73. Физическая Структура Полимеров.
- •Вопрос 74.Агрегатные и фазовые состояния полимеров
- •Вопрос 75. Аморфное состояние полимеров.
- •Вопрос 78. Химический состав древесины.
- •Вопрос 79. Под макроскопическим строением (макроструктурой) древесины понимают детали структуры, которые можно исследовать невооруженным глазом и с помощью лупы.
- •Вопрос 80. Анатомическое строение древесины
Вопрос 31.
В системе CaO̶̶̶·SiO2 существуют следующие бинарные соединения:однокальциевый силикат (метасиликат кальция)CaO·SiO2илиCaSiO3; трехкальциевый дисиликат 3CaO· 2SiO2илиCa3Si2O7; двухкальциевый силикат (ортосиликат кальция) 2CaO·SiO2илиCa2SiO4; трехкальциевый силикат 3CaO·SiO2илиCa3SiO5.
Метасиликат кальция CaO·SiO2имеет две полиморфные модификации: низкотемпературную форму β- CaO·SiO2(волластонит), устойчивую до температуры 1125°С, выше которой она переходит в высокотемпературную форму α- CaO·SiO2(псевдоволластонит), плавящуюся конгруэнтно при 1544°С. Природный волластонит называется дощатым шпатом. Отличительной особенностью волластонита является игольчатый или даже волокнистый габитус его кристаллов. В технических продуктах также присутствует, например в специальной волластонитовой керамике, как составная часть кислых металлургических шлаков, в небольшом количестве в составе динасовых огнеупоров, как порок стекла при его спонтанной кристаллизации. В последнее время все чаще его применяют взамен запрещенного в Европейских странах асбеста в качестве волокнистого армирующего компонента в композиционных материалах.
Трехкальциевый дисиликат 3CaO·2SiO2 плавится инконгруэнтно при 1464°С, разлагаясь на жидкость состава 58,2% (мас.) СаО и 41,8% (мас.) SiO2и кристаллы 2CaO· SiO2. Имеются данные о существовании двух полиморфных модификаций 3CaO·2 SiO2—ранкинитаи низкотемпературной разновидности —килхоанита(на диаграмме рис. 52 не отмечены). В природе встречается редко. Ранкинит в технических продуктах чаще всего можно обнаружить в металлургических шлаках и золах.
Двухкальциевый силикат 2CaO·SiO2 — конгруэнтно плавящееся при 2130°С соединение
Диаграмма предложенная X. Бредигом, в соответствии с которой ортосиликат кальция существует в четырех полиморфных формах: α, α', β и γ. Три из них энантиотропные, т. е. имеют температурные области стабильного существования. Четвертая β-форма при обычном давлении не имеет температурной области стабильного существования, т. е. является метастабильной и монотропной по отношению к γ-форме. Характер полиморфных превращений в чистых препаратах 2CaO·SiO2можно представить следующей схемой:
т. е. при охлаждении α'-форма сначала переходит в метастабильную β-форму, а последняя в устойчивую при низкой температуре γ-форму.
Переход β→γ сопровождается значительным уменьшением плотности и увеличением удельного объема (на ~13%), что приводит к саморассыпанию спеченных препаратов 2CaO-SiO2(силикатный распад). 2CaO·SiO2 в природе встречается редко в виде минераловларнита(β) и бредигита(α'). β - 2CaO·SiO2является второй по важности составной частью портландцемента, однако в нем присутствует не чистая фаза, а твердый раствор на основе решетки β - 2CaO·SiO2и такая фаза называется белитом.
Зафиксировать двухкальциевый силикат в виде белита, т.е. предотвратить переход β→γ можно, используя следующие приемы:
за счет введения в структуру малых добавок B2O3,Cr2O3,P2O5,Mn2O3 и т.д.
за сет правильного выбора температурной области образования фазы при синтезе цемента в печи, а именно наиболее устойчивым к силикатному распаду является белит, полученный при температурах 1050-1100°С
за счет термической стабилизации, а именно за счет резкого охлаждения клинкера.
Трехкальциевый силикат 3CaO·SiO2.Это соединение имеет область стабильного существования от 1250 до 2070°С. Ниже температуры 1250°С оно не стабильно и разлагается в твердом состоянии на a'-2CaO·SiO2и СаО, а при 2070°С плавится инконгруэнтно на жидкость состава: 73,6% (маc.) СаО и 26,4% (маc.) SiO2и кристаллы СаО. Трехкальциевый силикат имеетшестьмало отличающихся друг от друга по своей структуре полиморфных разновидностей, переходы между которыми относятся к полиморфным превращениям со смещением, связанным с изменениями во вторичной координационной сфере. 3CaO·SiO2 является искусственным минералом и является главной фазой портландцементного клинкера в виде минерала алита, который также представляет собой твердый раствор, образуемый в результате внедрения в решетку трехкальциевого силиката алюминия и магния в количествах, не превышающих 1-2%. Именно алит является основным носителем вяжущих свойств цемента, его количество в клинкере составляет 40-60%, и чем выше его содержание, тем выше марка цемента.
Особенности диаграммы.
В высококремнеземистых составах этой системы наблюдается фазовое разделение однородного расплава на две несмешивающие-ся жидкости (ликвация), причем при температуре 1698°С в трехфазном инвариантном равновесии с кристобалитом находится жидкость, содержащая 0,6% (мас.) СаО и 99,4% (мас.) SiO2и жидкость, содержащая 28,0% (мас.) СаО и 72,0% (мас.) SiO2.
Добавление к кремнезему небольших количеств извести приводит при нагревании к образованию в системе при температуре эвтектики 1436°С весьма малого количества расплава и так как от этой эвтектики к области ликвации кривая ликвидуса имеет довольно крутой подъем, то и увеличение температуры не вызывает резкого нарастания количества жидкой фазы.
Значение системы СаО—SiO2определяется тем, что существующие в ней соединения являются важной составной частью многих технических продуктов—-цементов, доломитовых и других огнеупоров, некоторых видов керамики, шлаков черной металлургии и т. д. В частности, высокоосновные силикаты кальция в виде алита и белита составляют основу основного вяжущего портландцемента.