Климат

1. СПЕКАНИЕ ГРУБОДИСПЕРСНЫХ МАСС ИЗ ОКИСЛОВ

Физическую основу современного производства огнеупоров зернистого строения из чистых окислов составляет твердофазное спекание. Грубозернистые полидисперсные массы из чистых окислов и отпрессованные заготовки из них в своем поведении при обжиге и спекании существенно отличаются от поведения соответствующих по своему химическому составу тонкодисперсных масс.

Это отличие заключается главным образом в крайне малых усадках или даже в практическом отсутствии важнейшего признака спекания — уплотнения. В то же время механическая прочность такой грубодисперсной системы в результате спекания становится достаточно высокой и возрастает во времени, что свидетельствует о развитии площади контактного сечения. Это дает основание, несмотря на малую степень уплотнения и относительно небольшое изменение поверхности раздела фаз, применять при обжиге изделий данного типа понятие «спекание». Однако в подобных массах преобладают в основном ранние стадии спекания («припекание») и этот процесс далек от завершения. Здесь будут рассмотрены лишь те аспекты спекания, которые имеют непосредственное отношение к изделиям из гру-бодисперсных и полидисперсных окисных порошков.

Рассматриваемые окисные огнеупоры получают обжигом отпрессованных или изготовленных другими способами заготовок из полидисперсных порошков, состоящих из зерен размером от 2—3 мм до ^1 мкм, т. е. различающихся по размеру на 3—4 порядка.

К грубодисперсным следует относить порошки (массы), содержащие в значительном количестве зерна с размером от 50— 60 мкм вплоть до 2—3 мм, что соответствует практике, принятой в промышленном изготовлении огнеупоров. Тонкодисперсными следует соответственно считать порошки с преобладающим размером зерен порядка 1—10 мкм, способные к полному спеканию при соответствующих условиях.

Соотношение зерен различной величины в массах может быть различным в связи с технологическими соображениями и желаемыми свойствами готового изделия. Отдельные зерна окисла могут быть плотными или пористыми в зависимости от способа их приготовления. В дальнейшем мы будем называть зерном отдельную частицу независимо от ее строения и пористости, граничащую снаружи с газовой фазой, отличая ее от зерна в спекшемся керамическом поликристаллическом теле, которое имеет главным образом межзеренную поверхность раздела. Последние зерна представляют собой по существу отдельные кристаллы, граничащие с другими кристаллами или стекловидной фазой.