莫来石的基本性质及其相区
发布日期： 2018-05-22 10:25:50 阅读量（5750） 作者：
莫来石的基本性质
莫来石的晶体结构属斜方晶系，是一种具有氧空位缺陷的硅线石(Al2O3·SiO2)结构，与硅线石晶体结构非常相似。其基本性质如表1所列。
莫来石相区
人们很早已开始对Al2O3-SiO2二元系在常压下的平衡关系进行研究。在最初的相平衡图中，把硅线石(Al2O3·SiO2)看成是高温稳定相。后来的研究表明，硅线石在1545℃发生热分解变为新化合物莫来石和SiO2，其相平衡图如图1a中所示。它表明常压下不产生组成相当于Al2O3·SiO2的化合物，以前认为是人造硅线石的矿物乃是莫来石之误;莫来石为不一致熔化合物，在1810℃按下列关系熔融分解或析晶：
3Al2O3·2SiO2(莫来石)→α-Al2O3(刚玉)+L(液相)
表1 莫来石的基本性质
即莫来石在加热时，于1810℃发生热分解变为刚玉和液相;反过来，相当于莫来石组成的熔体冷却，则在熔融曲线AC上的1920℃左右，先析出刚玉，随温度下降，刚玉量不断增加。到1810℃，析晶出来的刚玉晶体与液相反应开始生成莫来石。这时如能保持完全的平衡，常压下有三个相共存，所以是不变点，直到刚玉反应完毕为止，温度保持不变。但是，如冷却速度过快，破坏了平衡，则在1810℃以下，液相成分沿CE曲线变化，在未来得及进行反应而残留下来的刚玉周围析出莫来石，即生成包晶结构。这种结晶作用，在制造电熔莫来石时，因冷却速度较快而容易发生。
图 1 Al2O3-2SiO2二元系相平衡图
有些研究也表明，莫来石为一致熔化合物，并同Al2O3生成固溶体(图1b)。此乃由于不同的实验条件造成的。当在空气中试验(非密封条件下)，莫来石均为不一致熔化合物;当使用高纯原料并在密封条件下作相平衡时，则莫来石为一致熔化合物。在一般的硅酸盐材料中，特别是在工业生产条件下，莫来石大多以不一致熔状态存在。刚玉的析晶能力很强，它有利于促使莫来石的不一致熔融。另外，当有杂质成分存在，特别是碱金属氧化物的存在，也会促进莫来石的熔融分解。
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