Дикари

Макроскопический объемный рост в этом случае может не наблюдаться или быть значительно меньше ожидаемого. Принималось линейное изменение исходной пористости при нагреве, причем эмпирический коэффициент пропорциональности представлял долю исходных пор, перекрываемых за счет диффузионной пористости. Результаты проведенных экспериментов показали правильность изложенных представлений, а результаты расчета удовлетворительно описывали опытные данные.

Анализ данных по изучению синтеза и спекания муллита позволяет следующим образом качественно представить картину процесса. Вначале происходит уплотнение дисперсных исходных компонентов: Si02 и А1203; при этом происходят также изменения, связанные с переходом у-*а-А1203. При дальнейшем нагревании протекает химическая реакция образования муллита, сопровождающаяся увеличением объема вследствие односторонней диффузии Si02 в А1203. При этом для состава ЗА1203 • 2Si02 должно наблюдаться изменение объема примерно на 8,5%, поскольку истинная плотность реакционной смеси составляет 3,44 г/см3, а плотность получаемого продукта 3,15 г/см3. Однако линейный рост образцов не соответствует этим величинам; он составляет около 4,5%, т. е. 13,5% (объемн.). Такое положение объясняется тем, что за счет односторонней диффузии в процессе муллитизации увеличиваются в объеме только кристаллы А1203; на месте Si02 остаются поры. Следовательно, после образования муллита структура образца может быть охарактеризована наличием прочного каркаса из хорошо сросшихся кристаллов муллита и находящихся между ними крупных пор. При этом пористость образца весьма значительна: довольно пористый сырец увеличивает количество пор еще на 13,5%, что затрудняет последующее спекание.

Таким образом, необходимая для спекания избыточная энергия поверхности частиц исходных компонентов расходуется в процессе химического взаимодействия, рекристаллизации и т. д., в результате чего не может быть достигнута высокая степень уплотнения при совмещении синтеза и спекания.

Обычно хорошая степень уплотнения достигается при разделении синтеза и спекания помолом продукта реакции. При промежуточном тонком измельчении указанный выше жесткий каркас разрушается; система получает новый энергетический источник в виде увеличенной поверхностной энергии измельченных частиц. В этом случае после окончательного обжига получается практически плотноспекшийся материал.

Особенность ионных кристаллов состоит в том, что вакансии в них могут быть двух видов: анионные и катионные.