СТАТИСТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОГНЕУПОРНЫХ ВЕЩЕСТВ
Отсутствие достаточно полной разработанной теории плавления •не позволяет находить новые огнеупорные материалы и определять их огнеупорность (температуру плавления) расчетным путем. Поэтому приходится пользоваться опытными и статистическими данными. Температура плавлення сложных соединений (веществ, состоя
щих из нескольких элементов) зависит от числа элементов, входящих в соединение [без учета твердых растворов (рис. II 1.2)]. При п=9 кривые Ттах и Гщіп пересекаются, а при /1=10 Т^О К, т. е. уходят в нереальную область. Отсюда следует, что число неравнозначных элементов в стабильной кристаллической решетке находится в пределах а для огнеупоров (Гпл^1853 К)
Особое место занимают бинарные соединения (за исключением углерода), температура плавления которых выше в твердом состоянии, чем у элементов. К таким соединениям относятся: оксиды, монокарбиды, мононитриды переходных металлов IVB и VB групп (Ті, Zr, Hf, Nb, Та) бериллиды, силициды, бориды. В системе СаО — MgO — FeO — Fe203 — AI2O3—Si02 увеличение числа элементов в соединении более двух приводит к снижению температуры плавления, а соединения с п > 4 вообще ие образуются.
По данным Бережного, химических соединений, включая органические, — 1012, неорганических ~ 3-Ю6, в том числе огнеупорных ~ 4000.
Одно огнеупорное соединение приходится на 700 соединений. Одно вещество с ^пл ^ 2000° С приходится примерно на 3500 соединений, т. е. составляет большую редкость! Количество веществ с данной температу-. рой плавления NT в зависимости от температуры определяется по формуле
NT к 3-Ю6ехр (— 0,00367). (III;1)
Т, к 6000 5000 4000 3000 Гооо 1000 |
W |
||||
1 / |
||||
1 |
1 |
3 Ґ |
||
—it |
Из А |
|||
Г |
8 П Рис. Ш.2. Максимальная (/) и минимальная (2) температуры плавления, а также интервал температур плавления (3) в зависимости от количества элементов п, входящих в соединение |
О |
Распределение веществ с tnn.^ 1580° С (1500° С) по изученности
И числу п приведено в табл. III.2.
Распределение огнеупоров
|
Таблица I1I.3 Распределение 501 огнеупорного соединения по симметрии
|
Из табл. II 1.2 следует, что поскольку при га=2 все огнеупорные вещества учтены, то новые огнеупоры лежат в области п=3, — это шпинели М'ОМ2 03, пиросоединения 07 и др. Из учтенных веществ изучено лишь около 500 веществ. Их распределение по кристаллографической симметрии приведено в табл. III.3. |