Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с эвтектикой без химических соединений и твердых растворов.

Основными элементами строения представленной на рис. 6.6 диаграммы состояния двухкомпонентной системы с эвтектикой (без бинарных химических соединений и твердых растворов) являются координатные оси, кривые ликвидуса, точка эвтектики, изотермы и линия солидуса, конноды, а также вертикали составов.

Рис. 6.6. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы с эвтектикой (линия t_ecEc₂t_e)

Двухкомпонентные диаграммы состояния строятся в координатах температура (ось ординат) концентрация (содержание) компонентов (ось абсцисс). t_А температура плавления чистого компонента А, t_В температура плавления чистого компонента В. Параметр давление (упругость пара) для двухкомпонентных силикатных систем принимается за постоянную величину. Цифры на оси абсцисс указывают содержание какого–либо одного компонента, например, В, чаще всего в мас.%. Содержание другого компонента находится по разности: А% = 100 В%. Точки А и В в начале и конце оси абсцисс соответствуют 100%–му содержанию компонента, обозначение которого стоит в этой точке.

6.4. Система CaO–Aℓ₂O₃–SiO_z

Диаграмма состояния системы CaO–Aℓ₂O₃–SiO представлена на рис. 6.7. В системе CaO–Aℓ₂O₃–SiO₂ существует много химических соединений, в том числе несколько бинарных и два тройных.

Бинарные соединения представлены силикатами кальция 3CaO•SiO₂, 2CaO•SiO₂, 3CaO•2SiO₂ и CaO•SiO₂,алюмосиликатом А1₂O₃ – SiO₂, которые рассматривались ранее при описании двойных систем CaO – SiO₂ и Aℓ₂O₃ – SiO₂, а также алюминатами кальция.

Рис. 6.7. Диаграмма состояния системы CaO–Aℓ₂O₃–SiO₂ [16]

Тройные соединения в этой системе представлены анортитом (известковым полевым шпатом) CaO • Aℓ₂O₃ • 2SiO₂и геленитом 2CaO • Aℓ₂O₃ • SiO₂. Оба этих соединения плавятся без разложения, первое при 1550, а второе при 1590°С.

Анортит широко распространен в природе преимущественно в виде непрерывных твердых растворов с альбитом Na₂O • Aℓ₂O₃ • 6SiO₂, называемых плагиоклазами и относящихся к одним из главных породообразующих минералов.

Геленит не имеет полиморфных разновидностей. Этот минерал встречается в природе обычно в виде неограниченных твердых растворов с окерманитом 2СаО • MgO • 2SiO₂, называемых мелилитами.

Система CaO – Aℓ₂O₃ – SiO₂играет важную роль в технологии портландцемента и глиноземистого цемента, динасовых, шамотных и высокоглиноземистых огнеупоров, стекла, тонкой керамики; в изучении процессов образования и свойств кислых и основных доменных шлаков и пр. На рис. 6.8 представлен треугольник составов этой системы, на котором выделены области, соответствующие применяемым в технике составам различных технических продуктов.

Рис. 6.8. Области составов технических продуктов в системе CaO – A₂O₃ – SiO₂: 1 портландцемент; 2 основные шлаки; 3 кислые шлаки; 4 стекло;5 динасовые огнеупоры; 6 фарфор; 7 шамотные огнеупоры; 8 муллитовые огнеупоры; 9 корунд; 10 глиноземистый цемент