Vliv mineralizátorů na slinování a fázové transformace v soustavě Li2O-Al2O3-SiO2
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Práce je zaměřena na lithnou keramiku a sklokeramiku s nízkou teplotní roztažností, jejíž složení odpovídá mineralogickému složení spodumenu – Li2O•Al2O3•4SiO2. K přípravě materiálu byla použita sol-gel metoda, která umožňuje přípravu vysoce čistých prášků s řízenou velikostí částic. Mezi další výhody sol-gel metody přípravy patří zejm. nižší teplota slinování, vyšší stupeň homogenity a kratší doba zpracování ve srovnání s klasickými metodami používanými pro přípravu podobných materiálů. Práce se zabývá vlivem substituce Li+ iontů za ionty K+, které mají podobným iontovým poloměrem. Tyto ionty jsou umístěny v intersticiálních polohách a zajišťují rovnováhu náboje struktury spodumenu. Li+ byly nahrazovány K+ v obsahu 0; 0,5; 1; 2; 5; 10 hm.% vzhledem k hmotnosti Li+. Dále byl studován vliv mineralizátorů v materiálech s takto upravených složením. Efekt přidaných mineralizátorů byl posuzován zejm. z hlediska fázových přeměn a chování materiálu v průběhu tepelného zpracování. K+ byl přidáván do směsi ve formě potaše, což mělo za následek tvorba ortoklasu vedle fází spodumenu, eukryptitu a tuhého roztoku SiO2. Následkem tvorby ortoklasu bylo snížení teploty tání. Materiál s obsahem potaše hůře krystalizoval a nad obsah 1 hm.% nedocházelo ke krystalizaci vůbec.
This work is focused on Li ceramics and glass-ceramics with low thermal expansion. Composition of these material is based on mineralogical composition of ?-spodumene – Li2O•Al2O3•4SiO2. Sol-gel route of preparation was used for preparation of the material. Sol-gel route is profitable because of production of high purity and controlled grain size powder. Lower sintering temperature, higher degree of homogeneity and shorter time of heat treatment in comparison with traditional approach belong among other advantages of sol-gel route of preparation. Influence of Li+ substitution for K+, which has similar atomic radius, is assessed in this work. These ions are localized in the interstitial position of spodumene structure and are able to maintain the charge balance. Li+ ions were substituted with K+ in the amount of 0; 0,5; 1; 2; 5 and 10 wt. % in view of Li+ weight. In the next step influence of adding mineralizer was specified in the material modified this way. The effect of adding mineralizer on phase transformation and heat treatment tendency was considered. K+ were added to the mixture in the form of potash. Due to this addition forming of orthoclase phase next to spodumene, eucryptit and SiO2 (ss) was detected. Decrease in melting temperature and ability of melt to crystallize were consequence of orthoclase forming. No crystallization appears, when more than 1 wt.% of K+ was added.
This work is focused on Li ceramics and glass-ceramics with low thermal expansion. Composition of these material is based on mineralogical composition of ?-spodumene – Li2O•Al2O3•4SiO2. Sol-gel route of preparation was used for preparation of the material. Sol-gel route is profitable because of production of high purity and controlled grain size powder. Lower sintering temperature, higher degree of homogeneity and shorter time of heat treatment in comparison with traditional approach belong among other advantages of sol-gel route of preparation. Influence of Li+ substitution for K+, which has similar atomic radius, is assessed in this work. These ions are localized in the interstitial position of spodumene structure and are able to maintain the charge balance. Li+ ions were substituted with K+ in the amount of 0; 0,5; 1; 2; 5 and 10 wt. % in view of Li+ weight. In the next step influence of adding mineralizer was specified in the material modified this way. The effect of adding mineralizer on phase transformation and heat treatment tendency was considered. K+ were added to the mixture in the form of potash. Due to this addition forming of orthoclase phase next to spodumene, eucryptit and SiO2 (ss) was detected. Decrease in melting temperature and ability of melt to crystallize were consequence of orthoclase forming. No crystallization appears, when more than 1 wt.% of K+ was added.
Description
Citation
KRAMEROVÁ, N. Vliv mineralizátorů na slinování a fázové transformace v soustavě Li2O-Al2O3-SiO2 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (předseda)
prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. (místopředseda)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
doc. RNDr. Jaroslav Petrůj, CSc. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
Date of acceptance
2010-06-08
Defence
Diplomantka seznámila komisi s hlavními principy přípravy LAS a vlastnostmi produktů. Pohotově reagovala na dotazy.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení