Wpływ warunków syntezy i stosunku molowego Al2O3/Fe2O3 na rodzaj powstających glinożelazianów wapnia

• Autorzy: Pyzalski M.

Warianty tytułu

EN

Effect of synthesis conditions and Al2O3/Fe2O3 molar ratio on the type of formed calcium aluminoferrites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca dotyczy wpływu stosunku molowego Al2O3/Fe2O3 (A/F), wykraczającego poza graniczny skład C6A2F w kierunku faz bogatszych w Al2O3, na rodzaj i ilość powstających glinożelazianów wapnia. W pracy uwzględniono także wpływ warunków syntezy na skład glinożelazianów wapnia. Autor wykazał, że wzrost stosunku A/F powyżej jedności powoduje powstawanie, oprócz glinożelazianów wapnia, innych faz krystalicznych, tj. C12A7 i C3A. Stwierdzono, że proces powolnego chłodzenia zestawów charakteryzujących się stosunkiem A/F poniżej 0,58 sprzyja powstawaniu wyłącznie faz glinożelazianów wapnia. Powyżej tego stosunku zaobserwowano występowanie zróżnicowanej zawartości faz C12A7 i C3A. Proces gwałtownego chłodzenia zestawów charakteryzujących się stosunkiem molowym A/F około 4 sprzyja powstawaniu jednej fazy o zmiennym składzie chemicznym, zaś powyżej 4 tworzą się glinożelaziany wapnia w postaci szkła. Z badań wynika również, że wraz ze spadkiem stosunku molowego A/F stopów obserwuje się zmniejszenie objętości komórki elementarnej.

EN

The present study concerns with the influence of Al2O3/Fe2O3 (A/F) molar ratios exceeding the borderline composition of C6A2F and tending towards phases with higher Al2O3 content on the type and diversity of calcium aluminoferrites formed. The conditions of synthesis are also taken into account. The author demonstrated that for A/F ratios higher than one the additional, crystalline phases such as C12A7 and C3A are formed in addition to calcium aluminoferrites. It was determined that a low cooling rate of systems with an A/F value below 0.58 favours the exclusive formation of calcium aluminoferrites. Above this value, various concentrations of C12A7 and C3A phases are observed. Rapid cooling of systems with A/F values equal to ca 4 results in the formation of a single phase with varying chemical composition; above this value, glassy calcium aluminoferrites are formed. The investigations also indicated that a decrease in the A/F molar ratio of alloys is followed by a decrease in the volume of the unit cell.

Słowa kluczowe

PL

glinożelaziany wapnia; roztwory stałe; dyfrakcja rentgenowska

EN

calcium aluminoferrites; solid solutions; X-ray dyffraction

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 3
• Strony: 266--273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Pyzalski M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, KTMB, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Kurdowski, W.: Chemia cementu, PWN, Warszawa, 1991.
• [2] Hansen, W.C., Brownmiller, L.T., Bogue, R.H.: Studies on system calcium oxide-alumina-ferric oxide, J. Am. Chem. Soc., 50, (1928), 396.
• [3] Lea, F.M.: The Chemistry of Cement and Concrete, London, 1956.
• [4] McMurdie, H. F.: Studies on a portion of the system CaO-Al2O3-Fe2O3, J. Research NBS, 18, (1937), 475.
• [5] Yamauchi, T.: A study on the celite part: The system CaO-Fe2O3, J. Japan Ceram. Assoc., 45, 279; II. On the brownmillerite, p. 361-75; III. The system 3CaO∙Al2O3-2CaO∙Fe2O3, p. 433-46; IV. The system 5CaO∙3Al2O3-2CaO∙Fe2O3. p. 614-31; V. The system 3CaO∙Al2O3-5CaO∙3Al2O3-2CaO∙Fe2O3, p. 880-96, 1937; VII. The system CaO-Al2O3-Fe2O3 and CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2, J. Jap. Ceram. Assoc., 46, 66, 1938.
• [6] Swayze, M. A: A report on studies of (1) the ternary system CaO-C5A3-C2F, (2) The quaternary system CaO-C5A3-C2F-C2S, and (3) The quaternary system as modified by 5% magnesia, part I, Am. J. Sci., 244, 1946.
• [7] Newkirk, T. F. et Thwalte, R. D.: Pseudo ternary system Calcium Oxide Monocalcium Aluminate Dicalcium Ferrite., J. Res. Nat. Bur. Standards., 61, 4, (1958), 233-245.
• [8] Guinier, A., Regourd, M.: Struktura minerałów cementu portlandzkiego, Revue des Materiaux, 1969.
• [9] Chojnacki, J.: Rentgenografia metali, PWN, Warszawa, 1960, 265-267.
• [10] Paszczenko, A. A., Miasmikowa, E. A., Gumen, W. S., Jewsintin, J. R., Sałdugej, M. M., Sanickij, M. A., Serbin, W. P., Tokarczuk, W. W., Udaczkin, J. B., Czistiako, W. W. w: Teoria cemienta, Kier. Budivielnik, 1991, 46-47.
• [11] Szparowa, L. G., Biełow, N. W., Sanickij, M. A.: Kristałochimiczeskij aspekt gidratacji cemienta. Gidratacja i twierdzenie wiażuszczich, Lwow, 1981, 4-9.
• [12] Cirilli, V., Malquori, G. L.: The ferrite phase, Proc. Symposium on Chemistry Cement, 120, London, 1952.
• [13] Chojnacki, J.: Krystalografia chemiczna i fizyczna, PWN, Warszawa, 1961, 181-182
• [14] Smith, D. K.: Crystallographic changes with the substitution of aluminum for iron dicalcium ferrite, Acta Cryst., 15, (1962), 1146.
• [15] Scrivener, K. L.: Quantitative study of Portland cement hydration by X-ray diffraction/Rietveld analysis and independent methods, CCR, 33, (2004), 1541-1547.
• [16] Hill, R. J., Howard, C. J.: Quantitative Phase Analysis from Powder Diffraction Data Rusing the Rietveld Method, J. Appl. Cryst., 20, (1987), 467.
• [17] Guirado, F., Gali, S., Chinchon, S.: Quantitative Rietveld analysis of aluminous cement clinker phases, CCR, 30, (2000), 1023-1029.
• [18] Landa-Canovas, A. R., Hansen, S.: Transmisson electron microscop study of ferrite in sulfate-resisting Portland cement clinker, CCR, 29, 5, (1999), 679-686.