Технологія особливості синтезу порошків форстеритового складу

Received: March 30, 2017
Accepted: March 30, 2017
Authors: 
І. Луцюк, Я. Вахула

National University Lviv Polytechnic
Department of Silicate Engineering

Розроблено технологічні основи синтезу форстеритового порошку золь-гель
методом. Показано доцільність використання як магнійвмісного компонента
кристалогідрату Mg(CH3COO)2∙4H2O через найменшу тривалість гелеутворення
розчину. Методами ДТА і РФА встановлено температуру початку форстеритоутворення
гель-порошків (700 ºС). Показана можливість її зниження на 100 ºС введенням
флюорвмісних мінералізаторів. Найефективнішим є використання водорозчинного
мінералізатора H2 SiF6, що підтверджується наявністю екзоефектів за нижчих
температур. Встановлено технологічні параметри отримання монофазних порошків
форстериту. Методом РФА встановлено фазовий склад порошку. Наведено технологічну
схему отримання форстериту.Technological basics of forsterite powder synthesis by sol-gel method was developed.
The expedience of use as a magnesium containing component of crystalline
Mg(CH3COO)2∙4H2O due to the least duration of gel formation was shown. The temperature
of the beginning of forsterite formation gel powder was determined by DTA and XRD methods
(700 ºС). The possibility of its reduction to 100 ºС by introducing fluoride containing
mineralizators was shown. The most effective is the use of a water-soluble mineralizator
H2SiF6, it is confirmed by the presence of ekzo effects at lower temperatures. Technological
parameters of monophasic forsterite powders obtention was established. The phase
composition of the powder was done by the XRD method. The technological scheme of the
forsterite obtention was shown.

1. Попович Н. В. Особенности кинетики процесса синтеза люминесцентных материалов
золь-гель методом / Н. В. Попович, В. В. Федоров // Стекло и керамика. – 2000. – № 3. – C. 8–10.
2. Подденежный Е. Н. Классификация способов получения ультрадисперсных оксидных порошков
(обзор) / Е. Н. Подденежный, А. А. Бойко // Вестник ГГТУ им. П. О. Сухого. – 2003. – № 1. –
С. 21–28. 3. Mehrotra R. C. Role of metal alkoxides in molecular desing of novel oxide ceramic material
by the sol-gel process / R. C. Mehrotra // Nat. Acad. Sci. Lett. – 1991. – Vol. 14 (4). – P. 153–160.
4. Kharaziha M. Synthesis and characterization of bioactive forsterite nanopowder / M. Kharaziha,
M. H. Fathi // Ceram. Intern. − 2009. − Vol. 35 (6). − P. 2449–2454. 5. Аветиков В. Г. Магнезиальная
электротехническая керамика / В. Г. Аветиков, Э. И. Зинько. – М.: Энергия, 1973. – 184 с.
6. Preparation of Forsterite by Pyrolysis of a Xerogel: the Effect of Water / [Park D. G., Duchamp J. C.,
71
Duncan T. M., Burlitch J. M.] // Chem. Mater. – 1994. − Vol. 6 (11). – P. 1990–1995. 7. Kozakos A.
Preparation and Densification of Forsterite (Mg2SiO4) by Nanocomposite Sol-Gel Processing /
A. Kozakos, S. Komarneni, R. Roy // Mater. Latt. – 1990. – Vol. 9 (10). – P. 405–409. 8. Влияние природы
исходных компонентов на синтез форстерита, полученного золь-гель методом / Н. Т. Андрианов,
С. С. Стрельникова, С. М. Дягилец [и др.] // Стекло и керамика. – 2002. − № 6. – С. 16–19.
9. Афонина Г. А. Получение порошка форстерита методами золь-гель технологии / Г. А. Афонина,
В. Г. Леонов, О. Н. Попова // Стекло и керамика. – 2005. − № 8. – С. 19–23. 10. Matthew
B. D. Mitchell. Preparation of Forsterite (Mg2SiO4) Powders Via an Aqueous Route Using Magnesium
Salts and Silicon Tetrachloride (SiCl4) / Matthew B. D. Mitchell, David Jackson, Peter F. James // J. of
Sol-Gel Science and Technology. − 1999. − Vol. 15 (3). − Р. 211–219. 11. Takayuki Ban. Low-
Temperature Crystallization of Forsterite and Orthoenstatite / Takayuki Ban, Yutaka Ohya, Yasutaka
Takahashi // J. Amer. Ceram. Soc. – 1999. – Vol. 82 (1). – P. 22–26. 12. Волконский Б. В.
Минерализаторы в цементной промышленности / Б. В. Волконский, П. Ф. Коновалов, С. Д. Ма-
кашев. – М.: Стройиздат, 1963. – 192 с. 13. Вайвад А. Я. Магнезиальные вяжущие вещества /
А. Я. Вайвад. – Рига: Наука, 1971. – 315 с. 14. Семченко Г. Д. Золь-гель процесс в керамической
технологии / Г. Д. Семченко − Харьков, 1997. – 144 с. 15. Гидролитическая поликонденсация
этилсиликата с солями меди минеральных и органических кислот в золь-гель процессе /
В. А. Свидерский, М. Г. Воронов, С. В. Клименко [и др.] // Журнал прикладной химии. − 2001. −
Т. 74, № 12. − С. 2027–2030. 16. Вахула Я. И. Влияние величины рН и концентрации реагентов на
гелеобразование магнийсиликатных коллоидных растворов / Я. И. Вахула, И. В. Луцюк,
И. Д. Борщишин // Журнал прикладной химии. – 2008. – Т. 81. – Вып. 5. − С. 872–874.