Вивчення ливарних властивостей фторфлогопітових розплавів

Анотація

У статті наведено результати вивчення в'язкості і рідкоплинності фторфлогопітових розплавів різного хімічного складу. Для зручності розрахунків хімічний склад розплаву виражений через узагальнений показник – алюмосилікатний модуль, який є відношенням іонної кількості сіткоутворюючих катіонів кремнію Si⁴⁺ і алюмінію Al³⁺. В'язкість фторфлогопітових розплавів в інтервалі температур приготування (1450–1500 °С) становить 0,25–0,53 н·с/м². Невисока в'язкість фторфлогопітових розплавів в процесі плавлення шихти і приготування розплавів сприяє прискореному протіканню твердофазних реакцій і отриманню однорідного гомогенного розплаву, а при заливці його в ливарні форми – отриманню якісних фасонних каменелитих виливків. Основний вплив на в'язкість надає температура і меншою мірою алюмосилікатний модуль. В'язкість фторфлогопітових розплавів збільшується зі зниженням температури за експоненційним законом до того моменту, поки не починається процес кристалізації і затвердіння. Невелика в'язкість фторфлогопітових розплавів є, очевидно, наслідком деполімерізуючого впливу катіонів-модифікаторів (K¹⁺, Mg²⁺, Ca²⁺) і аніонів фтору (F^1-) на структурні одиниці розплаву, сумарна кількість яких значно перевищує кількість катіонів-склоутворювачів (Si⁴⁺, Al³⁺). Вивчення рідкоплинності показало, що вона лінійно збільшується з підвищенням температури і зменшенням алюмосилікатного модуля. Отримано рівняння регресії залежності рідкоплинності від температури і алюмосилікатного модуля. При заливці фторфлогопітового розплаву в ливарні форми в інтервалі температур 1400–1450 °С рідкоплинність становить 360–480 мм. Така рідкоплинність забезпечує гарне заповнення ливарних форм розплавом і отримання фасонних каменелитих виливків широкої номенклатури.