Mechanizm reakcji tworzenia się heksaglinianu wapnia w układzie $CaAl_{4}O_{7}-Al_{2}O_{3}$
PBN-AR
Instytucja
Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
PL
Czasopismo
Materiały Ceramiczne
ISSN
1505-1269
EISSN
Wydawca
Polskie Towarzystwo Ceramiczne
DOI
Rok publikacji
2015
Numer zeszytu
2
Strony od-do
109--112
Numer tomu
67
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
0.28
Słowa kluczowe
EN
reaction kinetics
cacium hexa-aluminate
CaAl4O7-Al2O3 system
PL
heksaglinian wapnia
kinetyka reakcji
układ CaAl4O7-Al4O3
Streszczenia
Język
EN
Treść
This work presents the results of research over a course of formation of calcium hexa-aluminate CaAl12O19 (CA6) during firing a mixture of calcium dialuminate CaAl4O7 (CA2) and Al2O3 powders. The CA6-forming reaction is important in evolution of the microstructure of refractory materials made from these compounds. Calcium hexa-aluminate, which forms at the interface of coarse Al2O3 grains and surrounding matrix CA2, increases porosity, and introduces local changes of thermal expansion. Knowledge of the CA6-forming reaction is necessary in designing technologies of the foregoing materials. In the study, a degree of conversion as a function of temperature and time of firing the materials in the system were determined by X-ray diffractometry and the Rietveld method. The evolution of microstructure was analysed by using SEM images and EDS spectra. The kinetic temperature threshold and kinetic equation of the reaction were formulated, basing on the collected experimental data. It has been found that the slowest elementary step limiting its course is growth of CA6 nuclei, forming at the CA2-Al2O3 interface.
Język
PL
Treść
Praca zawiera wyniki badań nad przebiegiem reakcji tworzenia się heksaglinianu wapnia CaAl12O19 (CA6) podczas wypalania mieszaniny proszków dwuglianiu wapnia CaAl4O7 (CA2) i Al2O3. Reakcja ta ma istotne znaczenie w kształtowaniu się mikrostruktury materiałów ogniotrwałych na bazie wymienionych związków. Heksaglinian wapnia tworzący się na styku powierzchni dużych ziaren Al2O3 z otaczającą je osnową CA2 powoduje wzrost porowatości materiału oraz wprowadza lokalne zmiany rozszerzalności cieplnej. Znajomość reakcji tworzenia się CA6 jest niezbędna w projektowaniu technologii powyższych materiałów. W pracy wyznaczono stopień przereagowania w układzie w funkcji temperatury i czasu wypalania przy użyciu dyfraktometrii rentgenowskiej z zastosowaniem metody Rietvelda. Ewolucję mikrostruktury analizowano na podstawie obrazów SEM i widm EDS. Na podstawie zebranego materiału doświadczalnego określono kinetyczny próg temperaturowy reakcji oraz sformułowano jej równania kinetyczne. Stwierdzono, że najwolniejszym etapem elementarnym limitującym jej przebieg jest wzrost zarodków CA6, tworzących się na granicy rozdziału CA2-Al2O3.
Cechy publikacji
original article
peer-reviewed
Inne
System-identifier
idp:092315