АНАЛІЗ ОБ’ЄМНИХ ЗМІН КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ СИСТЕМИ MgO – Al2O3 – FeO – TiO2 ПІД ЧАС ФАЗОУТВОРЕННЯ

Анотація

Під час випалу та експлуатації композиційні матеріали зазнають різноманітних хімічних змін, що супроводжуються зміною об’єму, що впливає на фізичні, механічні та експлуатаційні властивості вогнетривів. У роботі проаналізовано об’ємні зміни композиційних матеріалів на основі системи MgO – Al₂O₃ – FeO – TiO₂ під час фазоутворення в різних діапазонах температур. Встановлено, що при зміні температури композити зазнають різноманітних змін об’єму. При формуванні шпінелей різного складу відбуваються значні зміни об’єму. Крім того, при роботі з матеріалами, що містять тіаліт, слід враховувати значні зміни об’єму. Тобто, щоб отримати матеріал певного складу, необхідно враховувати не тільки фазові зміни та можливі твердофазні реакції, але й одночасні зміни об’єму. Детальніше розглянуто фазові перетворення, що відбуваються в периклазошпінельних вогнетривах під час випалу та експлуатації, які в свою чергу залежать від виду та кількості вихідної сировини для їх виробництва. Під час експлуатації фазові переходи в матеріалах стають більш складними через вплив механічного навантаження, теплових коливань, хімічних реакцій і мікроструктурних змін. Тривале нагрівання та охолодження може змінити рівновагу фаз, що призводить до утворення нових структур або деградації існуючих структур. Процеси дифузії, корозія та окиснення змінюють хімічний склад матеріалу, а рекристалізація, ріст зерна та розділення вторинної фази впливають на його механічні властивості, що ускладнює прогнозування поведінки матеріалу. Тому для отримання матеріалу певного складу та прогнозування його поведінки під час експлуатації необхідно враховувати не лише фазові зміни та можливі твердофазні реакції, а й об’ємні зміни, що відбуваються