Структурно-фазовые превращения в системе CaO-FeO и FeO-SiO2 при высокотемпературном воздействии

Abstract

В работе рассмотрены структурно-фазовые превращения в двухкомпонентных железооксидных системах при высокотемпературном воздействии, на примере двухвалентного оксида железа и оксидов кальция и кремния, являющимися одними из основных компонентов цементных связующих. С учетом состава радиационно-защитного композита рассмотрены соотношения FeO:СаО=2:1 и FeO:SiО2=4:1. Термообработка системы FeO:СаО в восстановительной среде интенсифицировала диссоциацию кальцита и смещала ее в низкотемпературную область (от 700-1000 °С в окислительной среде до 600-800°С), что вызвано влиянием железа различной валентности (прежде всего магнетита) на ионную решетку кальцита. При 600 °С происходит образование монокальциевого феррита. По мере обогащения системы СаО в интервале 700-800 °С монокальциевый феррит переходил в двухкальциевый. Образование ферритов происходит при непрерывном изменении валентно-координационного состояния ионов железа и степени ионности и ковалентности химической связи Fе-O в железосодержащих комплексах. В системе FeO- SiO2 установлено: модификационный переход кварца в кристобалит начинался при 800°С и интенсивно развивается при 900 °С, против 1200 °С в окислительных условиях; модификационному переходу кварца в кристобалит предшествовало образование кремнезема с частично аморфизированной структурой в интервале 600–700 °С, состоящих из кольцевых структурных элементов из [SiO4]- тетраэдров.