Структура и свойства тугоплавких соединений

20-03-2024

+++мировой рынок технической керамики+++

---увеличение потребности новой техники в конструкционных и инструментальных материалах---

Так как мировой рынок технической керамики возрастает ежегодно на 13 % , следует ожидать, что увеличение потребности новой техники в конструк-ционных и инструментальных материалах вызовет расширение производства исходных порошков высокого качества описанными методами и приведет к их удешевлению:

Оксид алюминия. Оксид алюминия получают в основном из природных алюмосодержащих минералов (бокситов и др.). Различают устойчивые модификации этого соединения: а, (гексагональная и кубическая решетки) и неустойчивые: б и 0 (гексагональная и моноклинная решетки). К гидратированным формам относятся гидраргиллит (А1 (ОН)3), байерит, являющийся переходным продуктом при превращениях гидраргиллита в бёмит и обратно (А1 (ОН)3), диаспор — «-модификация неполного гидроксида алюминия (А1 ООН) и бёмит — v-модификация (А1 ООН) .

Р-А1203 представляет собой не чистую модификацию оксида алюминия, а является условным обозначением определенной группы алюминатов, отличающихся высоким содержанием А1203. Химический состав этих соединений может быть в общем виде представлен формулами МеО • 8А1203 и Ме20 • 11 А1208, где МеО может быть CaO, BaO, ZrO и др., а Ме20 — Na20, К20, Li20 и др. Все эти алюминаты характеризуются однотипностью кристаллической решетки и способностью к обмену одно- и двухвалентных металлов, входящих в структуру этой решетки. Присутствие р-А1203 в корундовых материалах понижает их прочность. Поэтому при производстве конструкционной и инструментальной керамики применяют глинозем, тщательно очищенный от примесей.

Оксид алюминия содержится в бокситах в виде гидроксидов (диаспора, бемита, гидрагиллита и байерита) и в связанном виде (в структуре) во многих минералах (каолините, накрите, дикрите, слюдах, цеолитах). Содержание А1203 в бокситах —от 50 до 100 %. В зависимости от качества сырья переработка ведется мокрым щелочным (способом Байера) или сухим щелочным способом. По мокрому способу боксит обрабатывают в автоклавах при температуре 200—225 °С и давлении 2,0—2,4 МПа крепким раствором гидроксида натрия и получают растворимый в воде алюминат NaA102. Если бокситы содержат гидраргиллит, выщелачивать их можно при температуре 105 °С без давления. Затем раствор NaA102 подвергают разложению при постоянном перемешивании с затравкой А1 (ОН)3 в течение 2—3 сут, при этом образуется гидроксид алюминия (белый шлам), а маточный раствор обогащается щелочью, которая используется вновь с добавлением свежего реактива. Гидроксидную пульпу фильтруют, промывают горячей водой и прокаливают при 1200 °С, превращая ее в оксид алюминия. Мокрым способом целесообразно перерабытывать бокситы с высоким4 кремневым модулем (Si02 : А1203 не менее 12—13).