הרכב ומבנה האנדלוסיט, שינויים במהלך החימום ויישומים אופייניים

אנדלוסיט (Al2O3 · SiO2) הוא מינרל טבעי בעל מוליכות תרמית נמוכה, נפח יציב, חוזק מכני גבוה, עמידות זחילה מעולה ועמידות בפני סחף CO. ניתן להשתמש בו ישירות לייצור חומרים עקשניים ללא הסתבכות. הוא משמש בתעשיות מטלורגיה וחומרי בניין. בהשוואה לחומרי גלם עקשן גבוהים של אלומינה כמו אבן חן צורבת, בוקסיט אלומינה גבוהה, מוליט סנטר וקורונדום חום, ואנדלוסיט הופך למבנה מרוכב ייחודי בטמפרטורה גבוהה: מוליט דמוי רשת עם נקבוביות נימיות ושלב זכוכית עשיר בסיליקה. יש לו עמידות מעולה בפני סיגים ועמידות בפני הלם תרמי. מחקרים הראו כי תגובת המוליט של האנדלוסיט מושפעת מגורמים כמו הרכב כימי, טמפרטורה וגודל החלקיקים, הקובעים במידה רבה את ביצועיהם של מוצרים אנדלוסיטים. מאמר זה מתאר את הרכב ומבנה האנדלוסיט, את השינויים במהלך החימום, ויישומים אופייניים.

הרכב ומבנה האנדלוסיט

אנדלוסיט הוא בדרך כלל גבישי עמודים עם חתך רוחב קרוב לריבוע. התוכן של שלב האנדלוסיט הוא בדרך כלל 90% עד 95%, ורכיבי הטומאה מסודרים בכיוון הגביש והם בצורת רוחב על חתך הרוחב. זה נקרא ספיר חלול, בדרך כלל פחמן, תחמוצת ברזל, נציץ (סריציט ונציץ שחור), אילמניט וקוורץ, חלק מהזיהומים מופיעים גם בסריג הקריסטלי של האנדלוסיט. ברחבי העולם, האנדלוסיט עשיר בשמורות, אזורי הייצור העיקריים הם דרום אפריקה וצרפת, והתוכן בדרך כלל הוא 8% עד 25% (w). גודל החלקיקים של האנדלוסיט הזמין מסחרית נע בין 2 מיקרומטר ל -8 מ"מ, והתוכן של Al2O3 הוא בין 55% ל -61% (w).

מבנה הגביש של האנדלוסיט שייך למערכת האורטורומבית, a = 0.778nm, b = 0.792nm, c = 0.557nm, z = 4. שמיניות אל-או מחוברות בצורה קצהית משותפת ומחוברות בשרשרת בכיוון ציר c. השרשראות מחוברות לאל וסי-טטרהדרה עם מספר תיאום 5. לאניון שני מצבי תיאום: האחד הוא להשתתף בטטרהדרון סי-או, המחובר עם 1 סי ו -2 אל; השני הוא לא להשתתף בטטרהדרון Si-O, ומתחבר רק עם 3 Al. גבישים אנדלוסיים הם עמודים רומבידריים, העולים בקנה אחד עם כיוון ההרחבה של שרשרת האוקטורה הדו-ממדית. ה- Al3+ באוקטורה של ה- Al-O מוחלף ב- Fe3+ והופך לאדום, והוא מוחלף ב- Mn3+ והופך לירוק.

2. שינויי חימום של אנדלוסיט

לאנדלוסיט יש אניזוטרופיה ברורה. M.Ghassemi et al. לקח דגימות בכיוונים גבישיים שונים של אנדלוסיט (ראה איור 1), ומדד והשווה את התנהגות ההתפשטות שלו מתחת ל -900 מעלות צלזיוס. בשלב זה המדגם לא עבר שינוי פאזה ועדיין היה בשלב האנדלוסיט. התוצאות הן כדלקמן איור 2 מראה: מקדם התפשטות התרמית בכיוון ציר a הוא הגדול ביותר, וההתרחבות התרמית בכיוון ציר c היא הקטנה ביותר.