Badania procesu spiekania aragonitu i kalcytu w obecności fluorku litu

• Autorzy: Jaegermann Z. , Szterner P. , Tymowicz-Grzyb P. , Piątek M.

Warianty tytułu

EN

Research on the sintering process of aragonite and calcite in the presence of lithium fluoride

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad spiekaniem dwóch odmian krystalograficznych węglanu wapnia: aragonitu i kalcytu, z dodatkiem fluorku litu. Aby prześledzić zjawiska termiczne zachodzące podczas ogrzewania, wykonano badania jednoczesnej analizy termicznej TG/DTA próbek modelowych. Oznaczenie zmian wymiarów liniowych próbek przeprowadzono wykonując badania dylatometryczne, a obrazy morfologii proszków i mikrostruktury materiałów wykonano przy użyciu mikroskopu skaningowego. Wyniki wykonanych badań wykazały, że procesy spiekania aragonitu i kalcytu przebiegają w zbliżony sposób. Podstawową różnicę stanowi zjawisko rozszerzania próbki aragonitu w temp. ok. 330°C, związane prawdopodobnie z przemianą fazową aragonit/kalcyt, co nie ma widocznego wpływu na temperaturę maksymalnej szybkości zmian wymiarów liniowych, ani na poziom zagęszczenia materiałów po wypaleniu.

EN

The paper presents results of study of sintering process of two crystallographic forms of calcium carbonate: aragonite and calcite, doped with lithium fluoride. To investigate the thermal phenomena occurring during heating, simultaneous thermal analysis of model samples were carried out. Determination of changes in linear dimensions of the samples was made by dilatometric tests. Microstructure images were taken using the scanning microscope. The results of the tests showed that sintering processes of aragonite and calcite run in a similar manner. The main difference is the phenomenon of aragonite expansion at approx. 330°C, probably related to aragonite/calcite phase transformation, which has no effect on temperature of the maximum rate of change in linear dimensions, nor on the densification degree after firing.

Słowa kluczowe

PL

aragonit; kalcyt; fluorek litu; spiekanie; badania termiczne

EN

aragonite; calcite; lithium fluoride; sintering; thermal analysis

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Czasopismo: Szkło i Ceramika
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 69, nr 4
• Strony: 15--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Jaegermann Z.

• Oddział Ceramiki i Betonów, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Szterner P.

• Oddział Ceramiki i Betonów, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Tymowicz-Grzyb P.

• Oddział Ceramiki i Betonów, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

autor

Piątek M.

• Oddział Ceramiki i Betonów, Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa

Bibliografia

• [1] T. Shirakami, S. Hara, K. Urabe (2002), Liquids formation during pressureless sintering of calcite doped with lithium fluoride, “J. Ceram. Soc. Jap.“ 110, ss. 1053–1057.
• [2] T. Fujikawa, Y. Manabe, T. Tatsuno, T. Miyabe (1991), Atmosphere control in the HIP treatment of ceramics, w: Hot Isostatic Pressing – Theory and Application, Proceedings of the Third International Conference, K. Urabe, T. Kojima, Y. Goto (1995), Effect of additives on the pressureless sintering of calcite,” J. Ceram. Soc. Jap.” 103, ss. 1097–1098.
• [3] F. Tetard, D. Bernache-Assollant (1995), Sintering of Li2CO3-doped CaCO3, “Ceram. Trans.”, 51, ss. 561–565.
• [4] F. Tetard, D. Bernache-Assollant, (1995), Calcium carbonate densification with Li3PO4. Fourth Euro Ceramics, Bioceramics, vol. 8, ss. 169–176.
• [5] G. Tari, J.M.F. Ferrreira (1998), Colloidal processing of calcium carbonate, “Ceram. Int.” 24, ss. 527–532.
• [6] K. Kôzu, K. Kani (1934), Thermal expansion of aragonite and its atomic displacements by transformation into calcite between 450°C and 490°C in air, “Imp. Acad. Japan Proc.”, 10 Part I, no. 4, 222–225; Part II, no. 5, ss. 271–273.
• [7] G.T. Zhou, Y.F. Zheng (1998), Synthesis of aragonite-type calcium carbonate by over growth technique at atmospheric pressure, “J. Mater. Csi. Lett.”, 17 17, ss. 905–908.
• [8] V. Satava (1973), Fundamental principles of kinetic data evaluation from thermal analysis curves, “J. Thermal Anal.”, 5, ss. 217–226.
• [9] D. Blecic, Z.D. Zivkovic (1983), A new method for the determination of reaction kinetics from DTA and TG curves. Part II. Application of the method to the thermal decomposition of carbonates, “Thermochim. Acta”, 60, ss. 69–76.
• [10] A. Palandri, P. Gilot, G. Prado (1993), A kinetic study of the decarbonation of CaCO3, “J. Anal. Appl. Pyrolysis”, 21, ss. 119–130.
• [11] M. Maciejewski, H.R. Oswald (1985): Morphological observations on the thermal decomposition of calcium carbonate, “Thermochim. Acta”, 85, ss. 39–42.
• [12] J.M. Criado, F. Rouquerol, J. Rouquerol (1980), Thermal decomposition reactions in solids: comparison of the constant decomposition rate thermal analysis with the conventional TG method, “Thermochim. Acta”, 38, ss. 109–115.
• [13] G.T. Faust (1950), Thermal Analysis Studies on Carbonates, I-Aragonite and Calcite. “Amer. Mineral.”, 35, ss. 207–224.
• [14] https://www.mindat.org/min-307.html (29.05.2018).
• [15] https://www.mindat.org/min-859.html (29.05.2018).

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).