Transformarile ce se desfasoara intr-o masa ceramica grupeaza procese de deshidratare, polimorfism, reactii intre componentii aflati in contact, trecerea spre starea vitroasa sau de la vitroasa spre cristalina etc.
Materiile prime ceramice cele mai comune sunt argilele si cuartul , ultimul cel mai frecvent fiind prezent sub forma de nisip.
Existenta in stare naturala a unei silice amorfe stabile pe termen foarte lung la scara geologica este putin probabil sa fie cunoscuta dat fiind faptul ca mentinerea starii de dezordine impune o serie de conditii prealabile ce nu isi au nici un corespondent in natura. Prezenta simultana a unor impuritati favorizeaza conditiile de a vira structura spre forme cristaline sau semicristaline..
Acest tip de silice in timpul arderii este supusa la un proces de trecere spre cristobalit , accelerat in prezenta impuritatilor (Abramovici 1976).
Cercetarile demarate recent ,ne-au pus in fata unor probe de ceramica in care se identifica formatiuni cu caracteristicile silicei fibroase , generata foarte probabil de arderile reducatoare si abundenta carbonului depus in porii materialeor ceramice .Rolul carbonului la nivelul SiO2 din metacaolinitul generat la arderea reducatoare a mineralelor argiloase este unul foarte disputat de catre diversii cercetatori- suprafata specifica ridicata devine un teren favorabil unor transformari de acest tip.
La cca 900?C, SiO2 incepe sa fie redusa astfel:
SiO2solid + Cgrafit= SiO2gaz + COgaz
La temperaturi tot mai mari,reactia se desfasoara la o scara apreciabila.
. Oxidul de Fe.Fe2O3 care determina trecerea CO la C ,produs ce se depune in masa ceramica si genereaza stres mecanic soldat cu distrugerea microstructurii.
Silicea fibroasa se deosebeste prin faptul ca tetraedri de SiO4 se leaga dupa muchii (nu dupa varfuri) iar lanturile se cupleaza prin forte V. der Vaals. Densitatea corespunde la o structura cu grad avansat de dezordine(1,96-1,98g/cm3)
Formarea cristobalitului devine un episod ce furnizeaza componenti deosebit de instabili din punct de vedere termic.
La temperatura si chimism diferit, cuartul se adapteaza prin schimbarea pozitiei tetraedrilor, devenind in acest mod mai stabil.
Forma stabila reprezinta modificarile de retea la care se ajunge cu o pierdere minima de energie.
In practica ,Flizke a constatat ca etapele parcurse de reorganizarea retelei se prezinta cu totul altfel decat in mecanismele descrise de Fenner:
? cuart ?1000 ?C metacristobalit ?1150-1200?C cristobalit
Energia de conversie spre cristobalit e mai mica decat energia de restructurare necesara trecerii spre tridimit. In consecinta de la ? cuart se trece mai intai la cristobalit ?.
Trecerea spre tridimit, necesita temperaturi ?870?C cu palier indelungat unde prezenta alcaliilor joaca un rol decisiv prin rolul lor de modificatori de retea
Modificarea structurii de la o forma de temperatura la alta tranziteaza doua tipuri esentiale de transformari:
I. fara ruperea legaturilor: - in care reteaua se deformeaza fara a se
modifica cifra de coordinare a ionilor
- transformarile se desfasoara rapid
- modificatia de temperatura ridicata are
simetrie superioara, densitate mai mica
si caldura specifica mai mare.
Exemplu - tranzitia cuart? metacristobalit cristobalit
II Cu ruperea legaturilor: - energia de activare este mult mai mare
(fata de conversia fara rupere de
legatura) si timpul de transformare e
foarte lung - din aceste motive formele
de temperatura ridicata sunt foarte
stabile si la temperaturi joase.
Exemplu - tranzitia spre tridimit este lenta si este initiata
doar in prezenta alcaliilor.
( Abramovici ,1976)
Temperatura de transformare a cuartului in conditii de puritate maxima exprima de fapt o limita de prag energetic al agitatiei
Abramovici R(1974) Materii prime ceramice,Lito Poli.Timisoara
Balta P(1984)Tehnologia sticlei Ed.Did si Pedag,Bucuresti
Deer HW,Howie RA,ZusmannJ(1975)Rock forming minerals,Longman,London
-DUCA VOICU, DUCA MIHAELA -MINERALOGIA APLICATA IN
TEHNICA SILICATILOR SI OXIZILOR -
VOLUMUL I -MINERALOGIA APLICATA IN CERAMICA TRADITIONALA,
Seria Mineralogia Aplicata, Editura Etnograph ,Cluj
VOLUMUL II +CERAMICA MODERNA SI REFRACTARE
Seria Mineralogia Aplicata, Editura Etnograph ,Cluj
-V.Duca,M.Duca (1996)- Aspecte privind dizolvarea cristobalitului si tridimitului in
topituri alcaline,Studia UBB,XLI,1,11-15
-DucaV,Duca M(2004) Experimentari de sinteza cristobalitului si tridimitului (sub tipar)
Freund H(1967)Handbuch der Mikroskopie in der Technik,Umsh.Verl.,Frankfurt am Main
Heaney Prewitt,Gibbs(1994)Silica ,Rev.in Mineralogy,AmMiner
Balta P(1984)Tehnologia sticlei Ed.Did si Pedag,Bucuresti
Jouenne (1957) Les produis des faiances,Galimard
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.
