ИХТРЭМС КНЦ РАН

Н. Н. Гришин, зав. cектором огнеупорных материалов, e-mail: grishin@chemy.kolasc.net.ru;

О. А. Белогурова, ст. науч. сотр.

А. Г. Иванова, технолог

Учреждение Российской академии наук Геологический институт Кольского научного центра РАН (ГИ КНЦ РАН)

Ю. Н. Нерадовский, вед. науч. сотр.

Ю. Л. Войтеховский, директор

Рассмотрена термодинамика процессов, протекающих в системе Al₂O₃—SiO₂—C, для продуктов муллитизации кианита 3(Al₂O₃·SiO₂) → 3Al₂O₃·2SiO₂ + SiO₂. Экспериментально показано, что изучаемая система ведет себя как две формально независимые подсистемы SiO₂—C и Al₂O₃—C. Для продуктов муллитизации термодинамически наиболее вероятными являются реакции, приводящие к образованию карбида кремния: 3Al₂O₃·2SiO₂ + SiO₂ + 9С → 3Al₂O₃ + 3SiС + 6СО с частичным образованием и транспортированием по объему монооксида кремния и последующим образованием карбида SiО_(газ) + 2С = SiС_(тв) + СО_(г). Карбидизация алюмосиликатной матрицы позволяет получать высокотермостойкие муллитографитовые огнеупоры. Созданием условий, обеспечивающих преимущественное образование газообразного SiO и удаление его из объема образцов, получен высокоглиноземистый прекурсор Al₂O₃ (95 %) с отношением Al₂O₃/SiO₂ = 10–60. Химическое дообогащение полученных прекурсоров приводит к образованию высокомодульного глиноземистого продукта (Al₂O₃/SiO₂ = 1230), перспективного как сырье для получения металлического алюминия.

1. Гришин Н. Н., Белогурова О. А., Иванова А. Г. Обогащение кианита путем карботермического восстановления // Новые огнеупоры. 2010. № 6. С. 11–20.
2. Бондарь В. В., Лопатин С. И., Столярова В. Л. Термодинамические свойства системы Al₂O₃–SiO₂ при высоких температурах // Неорганические материалы. 2005. Т. 41, № 4. С. 434–441.

3. Шульц М. М., Шорников С. И., Столярова В. Л. Процессы испарения и термодинамические свойства муллита // Докл. АН. 2004. Т. 336, № 3. С. 368–371.
4. Гришин Н. Н., Иванова А. Г., Белогурова О. А., Максимов В. И., Соколова Н. П. Карботермическое восстановление кианита // Технология металлов. 2010. № 2. С. 37–42.
5. Белогурова О. А., Гришин Н. Н. Высокотермостойкие муллитографитовые материалы // Огнеупоры и техническая керамика. 2008. № 9. C. 35–39.
6. Гришин Н. Н., Белогурова О. А. Структурирующие добавки для повышения термостойкости муллитсодержащих материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2009. № 3. С. 16–25.
7. Кайнарский И. С., Дегтярева Э. В. Карборундовые огнеупоры. — Харьков : ГНТИ, 1963. — 252 с.
8. Стрелов К. К., Кащеев И. Д. Теоретические основы технологии огнеупорных материалов. — М. : Металлургия, 1996. — 607 с.
9. Куликов И. С., Ростовцев С. Т., Григорьев Э. Н. Физико-химические основы процессов восстановления окислов. — М. : Наука, 1978.— 134 с.