ПРОЦЕССЫ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ ФТОРИРОВАНИИ СИЛИКАТА ЦИРКОНИЯ

摘要

Керамика на основе силиката циркония применяется в различных областях промышленности.Одной из проблем при получении цирконовой керамики является ее высокая температура спекания.Перспективным методом активации силикатных материалов для интенсификации процессов синтеза и спекания является их низкотемпературное фторирование с помощью гидродифторида аммония.В связи с этим,были исследованы процессы,протекающие при взаимодействии плазмодиссоциированного и природного циркона с гидро-дифторидом аммония.Установлено,что плазмодиссоциированный циркон активно взаимодействует с гидродифторидом аммония в твердой фазе.Природный циркон в силу своей химической инертности взаимодействует с гидродифторидом аммония только при его плавлении.Основным продуктом фторирования является гексафторосиликат аммония.Побочными продуктами реакции являются гексафтороцирконат и гептафтороцирконат аммония,количество которых растет с увеличением содержания гидродифторида аммония в исходной смеси.Кинетика процесса взаимодействия циркона с гиродифторидом аммония описывается уравнением к-г = 1-(1-а)Кажущаяся энергия активации реакции между гидродифторидом аммония и плазмодиссоцированным и природным цирконом составляет 13^9 и 32,7 кДж/моль соответственно.Кажущийся порядок реакции(п)-2,0 и 1,5 соответственно.Термообработка профторированных материалов при 400 °С приводит к сублимации гекса-фторосиликата аммония,а также к термической диссоциации фтороцирконатов аммония до тетрафторида циркония и промежуточных по составу фтороцирконатов.Установлено,что в результате низкотемпературного фторирования циркона возможно регулирование химического состава обрабатываемых минералов.Материалы на основе фтораммонийной обработки природного и плазмодиссоциированного циркона потенциально могут быть использованы в технологии функциональной цирконовой и бадделеитоцирконовой керамики.