Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet
Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet
3.3.2. Utjecaj aditiva na sinteriranje magnezijeva oksida Dodatak malih količina različitih spojeva (aditiva) pri sinteriranju oksidnih materijala jedan je od najvažnijih načina poboljšanja procesa zgušnjavanja (smanjenje površine i volumena pora) ili, pak, omogućuje zgušnjavanje pri nižim temperaturama. Upotreba aditiva je uobičajena u proizvodnji keramičkih vatrostalnih materijala i posvećuje mu se znatna pozornost. U tablici 22 prikazan je utjecaj različitih metalnih oksida na zgušnjavanje magnezijeva oksida tijekom sinteriranja pri različitim temperaturama. Dodatak ovih aditiva rezultira pospješenjem procesa prijenosa tvari pri sinteriranju, stvaranjem čvrstih otopina ili kapljevite faze s MgO, stvaranjem novih faza ili procesima rekristalizacije. Aktivirajući utjecaj dodataka isparljivih spojeva, od kojih su se kao najučinkovitiji pokazali halogenidi litija i Li 2 CO 3 , temelji se na površinskom aktiviranju čestica magnezijeva oksida tijekom sinteriranja, prije njihova isparavanja. Dodatci NaCl, KCl, NaF, BaCl 2 ⋅7H 2 O pri sinteriranju ne stvaraju nove faze, dok kod dodatka B 2 O 3 u procesu sinteriranja osim periklasa nastaje i dikalcijev borat Ca 2 B 2 O 5 . Uvoñenje iona različitog naboja u kristalnu strukturu periklasa, MgO, stvara defekte u obliku različitih kationskih ili anionskih šupljina, što ubrzava prijenos tvari i omogućuje sinteriranje na relativno nižim temperaturama (1300 − 1600) o C. Koncentracija šupljina bit će kontrolirana brojem stranih iona (ako je strani ion različita naboja od naboja iona u rešetki) i ovisit će o temperaturi, kao što je prikazano na slici 40. Najučinkovitiji su oni dodatci koji mogu stvarati čvrste otopine s magnezijevim oksidom (Li 2 O, TiO 2 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , ZrO 2 ) i tako ubrzati proces difuzije u magnezijevu oksidu stvaranjem kationskih ili anionskih šupljina u rešetki MgO. Utjecaj aditiva rezultira zgušnjavanjem magnezijeva oksida pri nižim temperaturama. Zgušnjavanje je razmjerno količini čvrste otopine i šupljina koje nastaju zbog različitog naboja kationa. Ionski polumjer litija pospješuje stvaranje čvrstih otopina izmeñu litij (I) oksida i magnezijeva oksida. Takve čvrste otopine mogu sadržavati anionske šupljine te na taj način ubrzavati proces difuzije tijekom sinteriranja. Li 2 O je jedini dodatak iz ove grupe koji može stvarati čvrstu otopinu popraćenu defektom u strukturi (ili O 2- šupljine ili intersticijarni Li + ion). Dodatak drugih aklalijskih i zemnoalkalijskih 119
oksida, npr. CaO i Na 2 O, snizuje gustoću sinteriranih uzoraka magnezijeva oksida, pogotovo na nižim temperaturama (slika 41). Tablica 22. Utjecaj različitih aditiva na zgušnjavanje MgO Temperatura sinteriranja / o C Aditiv Valencija Ionski radijus / nm MgO +2 0,066 1225 − 1720 1700 − 1800 1300 − 1500 1500 −1600 Li 2 O +1 0,068 + +/- + Na 2 O +1 0,097 - CaO +2 0,099 - - + BaO +2 0,0134 - ZnO +2 0,074 - + FeO +2 0,074 + + + B 2 O 3 +3 0,023 + Al 2 O 3 +3 0,051 +/- - + + Fe 2 O 3 +3 0,064 + + + + Cr 2 O 3 +3 0,063 +/- - + SiO 2 +4 0,042 +/- +/- + +/- MnO 2 +4 0,060 + + TiO 2 +4 0,068 + + + + + pozitivan utjecaj na zgušnjavanje, - negativan utjecaj na zgušnjavanje, +/- efekat ovisan o koncentraciji dodatka i/ili nečistoća 1300 Isparljivi dodatci Li 2 CO 3 i LiF (u količinama 0,97 mas. % Li 2 CO 3 i 0,65 mas. % LiF) ne uzrokuju povećanje gustoće sinteriranih uzoraka elektrotaljenog MgO u odnosu na uzorke bez dodatka (ρ = 2,76 g/cm 3 , 1700 o C/4 h, p = 98 MPa), ali dovode do povećanja mehaničke čvrstoće. Poboljšanje čvrstoće kontakta izmeñu čestica zrnastog materijala uzrokovano je prisutnošću kapljevite ili plinovite faze koje mogu dovesti do stvaranja nestehiometrijskih čvrstih otopina i povećanja koncentracije defekata u površinskom sloju zrna. 120
- Page 75 and 76: Kod navedenih ispitivanja masena ko
- Page 77 and 78: Tablica 14. Visina taloga, Z (mm),
- Page 79 and 80: Z 1 − visina na koju se talog dob
- Page 81 and 82: Svakoj visini Z o odgovara odreñen
- Page 83 and 84: 7 6 5 3,9 cm3 ∆ Z / mm 4 3 2 1 0
- Page 85 and 86: 6 5 4,3 cm3 ∆ Z / mm 4 3 2 1 0 0
- Page 87 and 88: Usporedba s ranije ispitivanim flok
- Page 89 and 90: 100 g praškastog flokulanta ……
- Page 91 and 92: Slijedi da su koncentracija i prisu
- Page 93 and 94: Naime, zona D je pod tlakom i u njo
- Page 95 and 96: Brzina taloženja, v s (nagib tange
- Page 97 and 98: gdje je: V& ⋅ γ = V& ⋅ γ (35)
- Page 99 and 100: 2.5. NESTEHIOMETRIJSKI NAČIN TALO
- Page 101 and 102: 2.6. BOROV (III) OKSID U MAGNEZIJEV
- Page 103 and 104: to da etilen-glikol nije djelotvora
- Page 105 and 106: nastaviti sa zaluženom destilirano
- Page 107 and 108: meñučestičnih veza. Uslijed povi
- Page 109 and 110: strukturno stanje i geometrija prah
- Page 111 and 112: granicama zrna tijekom sinteriranja
- Page 113 and 114: sustava, koja sadrži manju slobodn
- Page 115 and 116: Slika 38. Osnovne promjene koje nas
- Page 117 and 118: Slika 39. Prikaz šest mogućih meh
- Page 119 and 120: Zbog toga se rezultati fundamentaln
- Page 121 and 122: magnezijeva oksida ne ovise samo o
- Page 123 and 124: Ovisnost zgušnjavanja ispresaka ma
- Page 125: Montičelit (CaMgSiO 4 ) i mervinit
- Page 129 and 130: plinovitoj fazi vrlo značajan za d
- Page 131 and 132: objasniti time da Al 3+ ioni mogu u
- Page 133 and 134: Primjerice: - u temperaturnom podru
- Page 135 and 136: Dodatak w = 0,2 % TiO 2 (u obliku a
- Page 137 and 138: LITERATURA Alvarado E., Torres-Mart
- Page 139 and 140: Hraste M., Mehaničko procesno inž
- Page 141 and 142: Martinac V., Labor M., Gadžo Z., P
- Page 143 and 144: Pilson M. E. Q., An Introduction to
<strong>oksid</strong>a, npr. CaO i Na 2 O, sn<strong>iz</strong>uje gustoću sinteriranih uzoraka magnezijeva <strong>oksid</strong>a,<br />
pogotovo na nižim temperaturama (slika 41).<br />
Tablica 22. Utjecaj različitih aditiva na zgušnjavanje MgO<br />
Temperatura sinteriranja / o C<br />
Aditiv Valencija Ionski<br />
radijus<br />
/ nm<br />
MgO +2 0,066<br />
1225 −<br />
1720<br />
1700 −<br />
1800<br />
1300 −<br />
1500<br />
1500<br />
−1600<br />
Li 2 O +1 0,068 + +/- +<br />
Na 2 O +1 0,097 -<br />
CaO +2 0,099 - - +<br />
BaO +2 0,0134 -<br />
ZnO +2 0,074 - +<br />
FeO +2 0,074 + + +<br />
B 2 O 3 +3 0,023 +<br />
Al 2 O 3 +3 0,051 +/- - + +<br />
Fe 2 O 3 +3 0,064 + + + +<br />
Cr 2 O 3 +3 0,063 +/- - +<br />
SiO 2 +4 0,042 +/- +/- + +/-<br />
MnO 2 +4 0,060 + +<br />
TiO 2 +4 0,068 + + + +<br />
+ pozitivan utjecaj na zgušnjavanje, - negativan utjecaj na zgušnjavanje, +/- efekat<br />
ovisan o koncentraciji dodatka i/ili nečistoća<br />
1300<br />
Isparljivi dodatci Li 2 CO 3 i LiF (u količinama 0,97 mas. % Li 2 CO 3 i 0,65 mas. %<br />
LiF) ne uzrokuju povećanje gustoće sinteriranih uzoraka elektrotaljenog MgO u<br />
odnosu na uzorke bez dodatka (ρ = 2,76 g/cm 3 , 1700 o C/4 h, p = 98 MPa), ali do<strong>vode</strong><br />
do povećanja mehaničke čvrstoće. Poboljšanje čvrstoće kontakta <strong>iz</strong>meñu čestica<br />
zrnastog materijala uzrokovano je prisutnošću kapljevite ili plinovite faze koje mogu<br />
dovesti do stvaranja nestehiometrijskih čvrstih otopina i povećanja koncentracije<br />
defekata u površinskom sloju zrna.<br />
120
Change language