Синтез муллита 3Al2O3 . 2SiO2 на основе гомогенных смесей неорганических соединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

<?• На лранах рукописи

СО О С."

КАЗАКОВА Ирина Леонидовна

СИНТЕЗ МУЛЛИТА ЗА!203'2^0, НА ОСНОВЕ ГОМОГЕННЫХ СМЕСЕЙ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

02.00.01 - Неорганическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Пермь 1997

Работа выполнена на кафедре химии Пермского государственного технического университета, в лаборатории золь-гель процессов Института технической химии УрО РАН, в Венском техническом университете (Австрия)

Научный руководитель заслуженный деятель науки РФ,

доктор химических наук, профессор ВОЛЬХИН В.В.

Официальные оппоненты: доктор химических наук,

профессор БАМБУРОВ В.Г.

кандидат химических наук, доцент КОСТИН Л.П.

Ведущее предприятие: Уральский государственный технический университет (УГТУ-УПИ)

Защита диссертации состоится 10 октября 1997 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 063.66.03 при Пермском государственном техническом университете по адресу: 614600, г.Пермь, Комсомольский пр., 29-а, ауд. 423.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета Д 063.66.03 д.х.н., профессор

Г.В.Леонтьева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема синтеза сложных оксидов высокой степени чистоты, в частности муллита ЗА1203-25Ю2, представляет интерес для получения многих видов тонкой керамики с различными функциональными свойствами.

Традиционный метод синтеза муллита спеканием порошков оксидов кремния и алюминия с частицами микронных размеров требует высоких температур 1650-1750°С. Причем возможности данного метода в достижении однородности фазового состава синтезируемого материала достаточно ограничены. Для синтеза'муллита при более низких температурах 900-1000°С более эффективным является использование в качестве исходных соединений алкоголятов кремния и алюминия. Однако их высокая стоимость, взрывоопасность, токсичность, а также определенная сложность формирования исходной смеси оксидов высокой степени однородности, что важно для получения однофазного продукта, делают применение алкоголятного метода оправданным лишь для синтеза муллита в небольших масштабах.

Применение в качестве исходных соединений веществ неорганической природы дает возможность снизить стоимость процесса получения муллита и расширить его сырьевую базу. Но при этом возникают серьезные трудности при достижении однородности смеси оксидов, составляющей основу для термического синтеза муллита, т.к. ее неоднородность приводит к образованию наряду с фазой муллита дополнительных фаз. К сожалению, в настоящее время отсутствует полный анализ факторов, действие которых обеспечивает более полное превращение смеси оксидов в муллит и снижает температуры его синтеза при использовании в качестве исходных веществ неорганических соединений кремния и алюминия, что является предметом исследования в данной работе.

Работа выполнена согласно гранту Государственного комитета РФ по высшему образованию "Разработка моделей и определение путей управления золь-гель процессами, создание на их основе новых методов синтеза неорганических композиционных материалов" 1992-1994 г.г. N гос. регистрации 01930006790.

Цель работы. Основной целью работы является более детальная разработка механизма процесса образования фазы муллита применительно к системам, включающим неорганические соединения кремния и алюминия, и на этой основе - поиск путей управления процессом синтеза муллита для

достижения полного превращения смесей оксидов в муллит при возможно более низкой температуре. При этом предстояло решить следующие задачи: « уточнить механизм процесса образования фазы муллита в смесях неорганических соединений кремния и алюминия состава ЗА1203-28Ю7;

• определить последовательность и температуры образования кристаллических фаз оксидов кремния, алюминия и муллита при термической обработке смесей оксидов в зависимости от природы, способа и условий получения алюминийсодержашего компонента;

• изучить влияние способа и условий получения оксида кремния, соответственно размера его частиц, на процессы образования кристаллических фаз индивидуальных оксидов и муллита в смесях оксидов при их термической обработке;

• экспериментально установить влияние способа и условий получения смесей оксидов на процесс образования в них фазы муллита;

• определить оптимальные условия наиболее полного превращения смеси оксидов в муллит, оценить возможность понижения температуры образования фазы муллита.

Научная новизна. Более детально разработан механизм процесса образования фазы муллита применительно к смесям неорганических соединений кремния и алюминия состава ЗА1гОз-28Ю2 при их термической обработке, дана оценка роли отдельных стадий этого процесса.

Установлена зависимость последовательности и температуры образования кристаллических фаз оксидов кремния, алюминия и муллита от способа и условий получения алюминийсодержащего компонента, оксида кремния и их смесей. При этом обнаружено, что даже при условии кажущейся одинаковой однородности исходных смесей оксидов ход процессов фазообразования может изменяться в зависимости от свойств индивидуальных оксидов и характера их распределения в смеси.

На основе уточненного механизма процесса образования фазы муллита в смесях неорганических' соединений кремния и алюминия показана возможность управления процессом синтеза муллита, что позволяет с учетом свойств индивидуальных оксидов прогнозировать последовательность образования кристаллических фаз оксидов кремния, алюминия и муллита, а также определять условия более полного превращения смеси оксидов в муллит или кристаллизации этой фазы при возможно более низких температурах.

Практическая ценность. Подтверждена возможность управления синтезом муллита 3Al20j-2Si02 при термической обработке смесей неорганических соединений кремния и алюминия, в основу управления положен уточненный механизм процесса образования в них фазы муллита. Знание особенностей механизма этого процесса позволяет с учетом характера распределения оксидов в смеси прогнозировать образование кристаллических фаз как индивидуальных оксидов, так и муллита, при этом во внимание принимаются все стадии процесса синтеза, начиная с выбора исходных соединений, далее способа и условий получения оксидов кремния, алюминия и их смеси, и в конечном итоге - условий термической обработки смешанного оксида. Использование в качестве исходных соединений коллоидных растворов оксидов кремния и алюминия позволило снизить температуру синтеза чистой фазы муллита в сравнении с технологией спекания порошков оксидов с 1650 до 1250°С. Синтез муллита в смеси с дополнительными фазами возможен при более низких температурах вплоть до Ю00°С. Проведение процесса в оптимальных условиях позволило осуществить синтез достаточно чистой фазы муллита без использования алкоголятов кремния и алюминия, что удешевляет синтез муллита и расширяет его сырьевую базу. Зависимости, положенные в основу управления синтезом муллита, имеют достаточно общий характер и могут быть полезны при синтезе сложных оксидов других составов на основе неорганических соединений.

Апробация работы. Материалы диссертации неоднократно докладывались на научно-технических конференциях Института технической химии УрО РАН (1994, 1995, 1997 г.г.), на научно-технической конференции Пермского государственного технического университета (1995 г.), доложены на Международной научно-технической конференции "Перспективные химические технологии и материалы" (Пермь, 1997 г.), обсуждались на научном семинаре Института кристаллохимии, минералогии и структурной химии Венского технического университета (Вена, 1996 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, получено одно авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, заключения и перечня цитируемой литературы. Диссертация содержит 167 страниц машинописного текста, 75 рисунков, 3 таблицы, 122 библиографических наименования..

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава посвящена литературному обзору.

В первой части главы изложены существующие представления о возможной связи последовательности и температуры образования фаз разного состава при термической обработке смесей оксидов с природой исходных компонентов. Показано, что лучшие результаты по синтезу муллита удалось достичь при использовании смесей алкоксидов кремния и алюминия, но из-за существенных недостатков этой технологии поиск распространен на неорганические системы соответствующего состава. Показаны трудности синтеза муллита на основе порошков оксидов кремния и алюминия с частицами микронных размеров. Проанализированы причины нарушения однородности продуктов термической обработки в технологии спекания порошков оксидов. Показано, что проблема достижения высокой однородности муллита в неорганической технологии является предметом исследования очень малого числа работ, и итоги их не позволяют оценить относительное влияние многих факторов на результаты синтеза.

Вторая часть главы отражает различия кинетики и механизма образования фазы муллита в смесях оксидов разной степени гомогенности. Показано, что для ускорения процесса образования фазы муллита необходимо увеличить степень пространственного сопряжения компонентов за счет уменьшения размеров частиц индивидуальных оксидов, увеличить температуру конечной стадии синтеза и снизить скорость подъема температуры. Можно полагать, что играют роль и свойства индивидуальных оксидов.

Сведения об известных способах управления свойствами оксидов кремния и алюминия изложены в третьей части главы. Даны наглядные примеры регулирования размеров частиц оксидов, цх устойчивости и возможного влияния этих факторов на образование агрегатов частиц оксидов, а также на температуры образования полиморфных форм оксидов.

С учетом литературных данных в качестве объектов исследования выбраны смеси оксидов состава ЗА1203-28Ю2, синтез которых осуществлялся с использованием неорганических соединений кремния и алюминия.

Во второй главе рассмотрены методики исследования. Подобраны условия получения индивидуальных оксидов и их смесей. Для исследования термического поведения смесей оксидов в работе применены методы дифференциально-термического, качественного и количественного рентгенофазового анализа. Размер частиц индивидуальных оксидов оценивали

различными методами, включая трансмиссионную электронную микроскопию (ТЭМ), ультрацентрифушрование и титрование по Сирсу (для БЮ2). Метод ТЭМ использовали также для оценки размеров кристаллического зерна фаз, образующихся при термической обработке смесей оксидов (для основных образцов). Скорость процесса образования муллита была оценена с использованием высокотемпературного рентгенофазового анализа. Приведены сведения о метрологическом обеспечении работы, о статистической обработке результатов экспериментов.

В третьей главе основное внимание уделено механизму процесса образования кристаллических фаз при термической обработке смесей оксидов кремния и алюминия. В первой части главы даны характеристики синтезированных в ходе выполнения работы исходных материалов, приводятся сведения об их свойствах, в частности о размерах частиц оксидов. Для подтверждения достоверности результатов исследований сопоставляются данные, полученные разными методами и объясняются причины их расхождения. Рассмотрены результаты исследования процессов образования кристаллических фаз индивидуальных оксидов и муллита при термической обработке смеси, приготовленной на основе коллоидных растворов кремнезема и псевдобемита с частицами среднего размера 20 и 6 нм соответственно. Установлено, что в данной смеси оксидов образование фазы муллита в изотермических условиях происходит при 1250°С в соответствии с уравнением: 3 е-А1203 + 2 ам. 8Юг = 3 А1203 ■ 28Ю2.

На рис.1 представлена дифрактограмма исследуемой смеси, прокаленной при 1250°С в течение одного часа.

Дифрактограмма смеси оксидов кремния и алюминия, термически обработанной при

Х250°С в течение одного часа

ч муллит о 0-ЛЬОз

у

рнс.1

Присутствие в смеси фазы 8-А12Оз указывает на то, что процесс образования муллита в данных условиях не завершен. Содержание кристаллических фаз муллита и 9-АЬОз составляет 84 и 16 мас.% соответственно. Оксид кремния после термической обработки смеси в данных условиях остается в аморфном состоянии.

Результаты кинетических исследований процессов фазообразования при термической обработке смеси при 1200°С представлены на рис.2.

Зависимость интегральной иагесивност пика фазы муллита (с1=5,39А) от времен» термической обработки смеси оксидов.

I

80

I - интегральная интенсивность пика фазы муллита («1=5,39А);

1 - время термической обработки, мин

о 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 1>мин

60 50 40 30 20

; О муллиг

рис.2

Кинетическая кривая образования фазы муллита по своему характеру соответствует теоретическим положениям Аврами-Ерофеева. Согласно известным представлениям о механизме процесса образования фазы муллита индукционный период связан с медленной стадией диффузионного растворения А1203 в фазе аморфного кремнезема. В образующемся веществе муллитного состава возникают зародыши муллита и происходит их достаточно быстрый рост (стадия А). Однако этот механизм в данном случае не полностью отражает торможение на завершающей стадии процесса кристаллизации муллита и совершенно не объясняет причины неполного превращения смеси оксидов А1203 и 8Ю2 (муллитного состава) в муллит.

Нами внесены следующие уточнения в механизм процесса. В торможение процесса образования муллита может вносить вклад также

продолжающийся процесс диффузионного растворения А1203 в фазе ЯЮ2 или диффузия А1203 через слой муллита (стадии Б и В). В таком случае существенное влияние на результаты процесса могут оказывать относительные размеры реагирующих частиц А120, и ЙЮ2. Следующее дополнение состоит в необходимости учета диффузионных процессов в пределах пространства, заполненного взаимно координированными частицами А1203-А1203 и 8Ю2-5Ю2. Следовательно, особое внимание должно уделяться процессам агрегации частиц в системах индивидуальных оксидов и их смесей, на результаты которых могут оказывать влияние свойства индивидуальных оксидов и условия их приготовления. При этом неоднородность смесей исходных оксидов может приводить к образованию кристаллических фаз индивидуальных оксидом вместо муллита. Таким образом, на результаты процесса могут оказывать влияние все стадии, начиная с получения индивидуальных оксидов, что подтверждается результатами экспериментов.

В четвертой главе приведены и проанализированы экспериментальные данные, полученные в ходе исследования процессов образования фаз индивидуальных оксидов и муллита при термической обработке смесей оксидов, синтезированных с использованием растворов солей алюминия и коллоидного кремнезема. Планирование эксперимента проводилось с учетом предложенной концепции механизма процесса. В таблице ! приведены компонентный состав и условные обозначения исследованных образцов.

Таблица 1

Компонентный состав н условные обозначения образцов смесей оксидов

Соль алюминия Коллоидный вЮг; размер частиц (<1к, им)

2 2* 20*

А1(Ж>з)З-9Н20 N1 N2 N3

А1С13-6Н20 XI Х2 хз

АЬ (804)3-18Н20 Э2 ЙЗ

А1(СНзСОО)з А1 А2 АЗ

*) приготовлен при использования (СН2)б№

Прежде всего показано, что несмотря на кажущуюся высокой однородность исходной смеси, полученной на основе раствора соли алюминия любой природы и коллоидного кремнезема с частицами малого размера (2нм) в образцах серии Ш-А1, процесс образования фазы муллита затруднен на стадиях Б и В при их термической обработке в интервале температур 1200-

1250°С. На рис.3 приведены зависимости содержания кристаллических фаз, а именно муллита и А1203, от природы соли алюминия в образцах серии Ы1-А1, прокаленных при 1200 и 1250°С.

Зависимость содержания кристаллических фа} от природы соли алюминия в смесях

оксидов

с,мас%

90

80 _ „ - - гИ

70 с - концентрация кристаллических

,"" фа! муллита, во 3-А1,03 и

»о а-А1203 при 1200 н 1250°С

ч

N

соответственно;

' ^ ° Х1-А1 - обозначения образцов

ш ~ ~ -

о

х1 • n1

рпс.З

Установлено, что содержание фазы муллита находится в обратной зависимости от количества образующегося а-А1203. Конкурирующий с муллитообразованием процесс полиморфного перехода 5-А1203~->а-А1,0, происходит, вероятно, в местах скопления алюминийсодержащего компонента (образцы N1, XI и Б1). Подтверждена низкая реакционная способность а-формы А1203, т.к. увеличение температуры термической обработки образца XI с 1200 до 1250°С приводит к увеличению содержания муллита исключительно за счет расходования в реакции 5-формы А1203. В образце А1, не содержащем сс-А1203, процесс образования муллита более близок к завершению. Тем не менее, и в нем взаимодействие 8-А1203 и 8Ю2 замедляется на последних стадиях процесса (Б и В) вследствие некоторой неоднородности смеси оксидов.

Применение способа гомогенного осаждения с помощью доноров аммиака, в частности уротропина ((СН2)6И,), с целью уменьшения размеров частиц оксида алюминия и обеспечения максимального контакта частиц оксидов малых размеров А1203 и БЮг изменило ход высокотемпературных процессов фазообразования в образцах К2-А2. Результаты количественного фазового анализа прокаленных образцов представлены на рис.4. Пары образцов соответствуют изменению одного фактора.

и

Зависимость содержания кристаллических фат в смесях оксидов от способа получения

смеси оксидов

с,мас.%

100 90 80

70 ч ..

60 / ' Л'

50 ^ ^ 40 у \

V

30 ч 4 \

4 N

20 :

Л

' /

'в

ю !

о •----•

а2 а1

и---^

Б2

---■Я

V ч

V 0

V

n2

/г '

Г*

с - концентрация кристаллических фаз муллита, ИР 8-А1г03 и

90 а-А12(>1 при 1200 и 1250°С соответственно; А2-Х1- обозначения образцов

n1

рис.4

Установлено, что температура кристаллизации фазы муллита в гомогенно-осажденных смесях оксидов зависит от природы соли алюминия. Образование фазы муллита при низких температурах (1000°С) за счет ускорения процесса на стадии А обнаружено лишь в образцах А2 и Б2 вследствие малого размера частиц Л1203 и БЮг, способствующих образованию большого количества их контактов. Однако пространственное разделение частиц оксидов на стадии получения исходной смеси вследствие образования №Н4Л1(804)2-12Н20 (образец Б2) или агрегатов частиц А1203 и БЮ2 (образец А2) замедляет процесс их взаимодействия на стадиях Б и В при всех температурах термической обработки.

В образцах Х2 и N2 образование фазы муллита требует более высоких температур (1200°С) из-за меньшей площади поверхностного контакта фаз, т.к частицы А1203 в них, вероятно, имеют больший размер. При 1000°С в них кристаллизуются исключительно фазы у- и 5- А1203 вследствие торможения стадии А процесса образования муллита. Тем не менее, смесь оксидов в образцах Х2 и N2 в отсутствие агрегатов частиц одной природы или кристаллов солей алюминия обладает оптимальным распределением компонентов для более полного превращения в муллит. Высокое содержание муллита (более 90%) в этих образцах, термически обработанных при 1200°С, не увеличилось при повышении температуры до 1250°С. Это связано с определенной степенью их неоднородности, что замедляет последние стадии Б и В процесса образования муллита.

Показана роль размера частиц £Ю2 в ходе процессов образования фаз разной природы в гомогенно-осажденных смесях оксидов. Кристаллизация фазы муллита в образцах серии N3^3, оксид кремния в которых имеет частицы среднего диаметра 20 нм, начинается при 1200°С независимо от природы соли алюминия. Экспериментально установленное замедление процесса образования муллита с увеличением размера частиц 8Ю2 при термической обработке смесей не проявилось лишь в образце АЗ, В этом случае распределение индивидуальных оксидов улучшилось по сравнению с образцом А2, т.к. размер крупных частиц 8Ю2 в нем меньше в сравнении с агрегатами частиц малого размера в последнем случае. Благодаря этому образование муллита в образце АЗ более близко к завершению.

Зависимость содержания кристаллических фаз в смесях оксидов от размера частиц

оксида кремния

с,мас.%

с - концентрация кристаллических фаз муллита, во 5-А1203 и 00 а-А1гО, при 1200 и 1250°С соответственно; АЗ-Х2 - обозначения образцов

Пятая глава посвящена анализу факторов, определяющих однородность исходных смесей оксидов и соответственно температуру и полноту превращения ее в муллит, в образцах, приготовленных с использованием коллоидных растворов кремнезема и псевдобемита (у-АЮОН). В таблице 2 приведены основные характеристики коллоидных растворов БЮ2 и А1203 и условные обозначения образцов смесей оксидов.

100 ......

00 80

/

60?^'

50

40 л ^ \

20 :

30

10 -

о --

аз а2

■ч

/Л /

аз Э2

■Л

'Л

n3 n2

*

// У1

V

Л

Ч * '

\У

.----1

хз х2

рис.5

>

Таблица 2

Компонентный состав и условные обозначения образцов смесей оксидов

у-АЮОН

<3 = 2 им рН 2,8 т = 0 <1 = 2 нм рН 2,8 т= 7 дн. (1 - 2 нм рН 8,0 т = 0 й = 2нм рН 5,5 т-40мин. {¡^6-30 нм рН 2,8 т ~ 0

1 = 80°С М = 0,33 т = 0 В1 В4 В5 ВЗ В 2

X = 80°С М = 0,07 т = 0 В7 с1 - размер частиц оксидов г- время выдержки растворов до смешения / - температура сушки псевдобемита М - мольное отношение >Юз/А1 в синтезе коллоидного псевдобемита

М - 0,33 т = 0 В6

X = 80°С м = о,зз х = 4 нас. В8

Установлено, что образование фазы муллита в образцах серии В1-В8 начинается при 1200°С в результате реакции между аморфным 8Юг и 5- А^Оз (за исключением образца В2). Однако степень превращения смесей оксидов в муллит при 1200°С зависит от однородности их исходного состояния. Показано, что однородность смеси и количество образующейся в ней фазы муллита понижается при повышении температуры термической обработки псевдобемита, увеличении размера частиц коллоидного кремнезема и рН дисперсионной срсды, а также в результате предварительной обработки коллоидных оксидов, так называемого "старения"(рис.б).

Фазовый состав смесей ^¡Ог н псевдобемита, термически обработанных при 1200"С с,мас.%

с - концентрация кристаллических фаз, мас.%;

В1-В8 - обозначения образцов

В1 В2 ВЗ В4 В5 В6 В7 В8

□ дельта-А1203 в муллит

рис.6

Установлено, что повышение температуры термической обработки образцов до 1250°С вызывает полное превращение смесей оксидов в муллит независимо от однородности их исходного состояния. Исключением является образец В2, образование фазы муллита в котором начинается лишь при 1250°С и не оканчивается благодаря большому размеру частиц БЮ2.

В шестой главе рассмотрены возможные пути оптимизации условий синтеза фазы муллита, показаны факторы, с помощью которых можно управлять процессом синтеза. Приведены методы регулирования размеров частиц оксидов, их агрегативной устойчивости, природы и температуры образования полиморфных форм оксидов и соответственно однородности смеси оксидов на основе различных способов их получения.

При рассмотрении нескольких последовательных переходов от одной смеси к другой показано, как изменением параметров синтеза смеси оксидов можно управлять распределением в ней компонентов и соответственно температурой и степенью ее превращения в муллит. Удовлетворительное объяснение различий термического поведения большинства смесей от уровня их однородности на основе ранее предложенной гипотезы механизма процесса образования муллита подтверждает достоверность этого механизма. С учетом уточненного механизма и основных факторов, определяющих свойства исходных оксидов, можно прогнозировать процессы образования кристаллических фаз муллита и индивидуальных оксидов и управлять процессом синтеза муллита на всех его стадиях.

Последняя часть главы содержит рекомендации для обеспечения более полного превращения смеси оксидов в муллит, а также для снижения температуры кристаллизации фазы муллита в смесях оксидов при условии образования дополнительных фаз.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что последовательность и температура образования фаз индивидуальных оксидов и муллита при термической обработке смесей оксидов состава ЗА12Оз-25Ю2 зависят от способа и условий получения индивидуальных оксидов и их смесей. Определен фазовый состав продуктов термической обработки смесей оксидов, приготовленных различными способами, при разных температурах в интервале 1000°С-1250°С.

2. Показано влияние на процесс образования фазы муллита в смесях оксида кремния и соли алюминия природы последней, а именно вероятность образования фазы а-АЬОз при ее термолизе. Установлено, что образование а-А120з является конкурирующим процессом с образованием фазы муллита, особенно в случае хлорида алюминия.

3. Для получения однородной смеси оксидов предложен метод гомогенного осаждения с помощью донора аммиака - уротропина. Установлено понижение температуры образования фазы муллита до 1000°С в смесях, приготовленных на основе сульфата и ацетата алюминия, а также более полное превращение в муллит при 1200°С смесей оксидов, в синтезе которых были использованы хлорид и нитрат алюминия. Показано, что способ получения смеси оксидов также определяет последовательность и температуру образования полиморфных форм оксида алюминия (у-, 5-, а- форм).

4. Установлено неоднозначное влияние способа приготовления 8Ю2 и, соответственно^ размера его частиц на процесс образования муллита. Показано, что увеличение размера частиц оксида кремния может в некоторых случаях способствовать более полному превращению смеси оксидов в муллит при более высоких температурах.

5. Показано, что процессы агрегации коллоидных частиц кремнезема и псевдобемита замедляют процесс образования фазы муллита при термической обработке смесей оксидов при температуре 1200°С, при более высоких температурах их влияние нивелируется.

6. Предложен уточненный механизм процесса образования муллита при термической обработке смесей оксидов, приготовленных на основе неорганических соединений кремния и алюминия. Показано, что основной лимитирующей стадией процесса образования муллита в исследованных объектах является диффузия оксида алюминия к непрореагировавшей части оксида кремния. Для более полного превращения смеси оксидов в муллит необходимо достижение однородности смеси оксидов не только на стадии координации частиц А120з-8Ю2, но и за счет предотвращения агрегации частиц А120з-А120з и БЮг8Ю2.

7. Определены оптимальные условия полного прекращения смеси оксидов в муллит при возможно более низких температурах (1250°С).

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Казакова И.Л., Вольхин В.В. Синтез муллита 3Al203'2Si02 на основе смешанных коллоидных дисперсий// Химия и химическая технология. Тез. докл.: XXVIII научно-техническая конференция по результатам научно-исследовательских работ, выполненных в 1991-1994 г.г. Пермь. 1995 г. с. 18-19.

2. Казакова И.Л., Вольхин В.В. Синтез муллита 3AI203-2Si02 с использованием золь-гель процесса/7 Перспективные химические технологии и материалы. Тез. докл.: Международная научно-техническая конференция. г.Пермь. 1997г. с. 137.

3. Казакова И.Л., Вольхин В.В. Особенности процессов фазообразования при термической обработке смесей оксидов состава 3Al203-2Si02// там же. с. 138.

4. Казакова И.Л., Кавалерова О.Б., Кудрявцев П.Г., Вольхин В.В. Исследование взаимодействия кремне- и алюмозолей// Золь-гель процессы получения неорганических материалов : Сборник научных трудов. Екатеринбург. УрО РАН. 1996 г. с.91-95.

5. Кавалерова О.Б., Казакова И.Л., Кудрявцев П.Г. Влияние различных факторов на гелеобразование кремнезоля, полученного ионообменным способом// Физико-химические свойства композитов и органических реагентов с активными функциональными группами: Сборник научных трудов. Свердловск. УрО РАН. 1991 г. с.79-83.

6. Кавалерова О.Б., Казакова И.Л. Получения кремнезоля ионообменным способом и исследование золь-гель перехода в нем// Композиционные материалы па основе дисперсных систем.: Сборник научных трудов, Екатеринбург. 1994 г. с.36-41.

7. A.c. N 1778069. Способ получения гидрозоля гидроксида алюминия. Кавалерова О.Б., Казакова И.Л., Кудрявцев П.Г., Федосеев М.С. 1990 г.

Сдана в тешчь 1.0.3.97.Фарма® 60x84/16. Сйьёы 1.0 иеч1.,д» Тираж 100 эка. Заказ Ж 1161=»