Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
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Abstrakt

Die Wirkung von Heizstrahlung auf die Synthese und Kristallisation von Cordierit-Mischgläsern

MKh Rumi, MA Zufarov, EP Mansurovа und NA Kulagina

Es werden die Ergebnisse der Kristallisation von Gläsern der Zusammensetzung Cordierit vorgestellt, die unter dem Einfluss eines konzentrierten Strahlungsflusses unterschiedlicher Dichte synthetisiert wurden. Die Synthese wurde mithilfe eines Solarofens oder eines Solarsimulators durchgeführt, wobei Xenonlampen mit 10 kW Leistung als Wärmequelle dienten. Wir untersuchten Gläser der folgenden stöchiometrischen Zusammensetzung 2MgO: 2Al2O3: 5SiO2 ohne Katalysator und mit TiO2 als Katalysator. Die ursprünglichen Rohstoffe waren MgO, Al2O3 und Quarz-Kaolinit-Pyrophyllit-Gestein als Hauptquelle für SiO2. Die Art der Phasenübergänge in den erhaltenen Proben wurde mithilfe der Röntgenanalyse (DRON-UM-1) und der Differenzialthermomethode (Derivatograph Q-1500 D) untersucht. Die Absorptionsspektren wurden mit einem Spektralphotometer SF-56 erhalten. Ein Vergleich der Phasenzusammensetzung der kristallisierten Proben zeigt, dass die Kristallisation von μ-Cordierit und der Übergang von μ-Cordierit zu α-Cordierit in Gläsern, die mit einer Xenonlampe synthetisiert wurden, bei niedrigeren Temperaturen erfolgt als in Gläsern, die mit Sonnenstrahlung synthetisiert wurden, vorausgesetzt, die gleichen Synthese- und Glühbedingungen werden eingehalten. Darüber hinaus steigt in Gläsern, die TiO2 enthalten, der Ti3+-Gehalt an, und bei Glühtemperaturen über 1200 °C wird ein Zerfall der Begleitphase Magnesium-Aluminium-Titanat aktiviert. Die Unterschiede in der Art der Phasenbildung wirken sich auf die Sinteraktivität von Glaspulvern aus.

Es wurde festgestellt, dass Besonderheiten der spektralen Zusammensetzung einer Xenonlampe und der Sonne die Art des Glaskristallisationsprozesses beeinflussen. Das Vorhandensein eines erheblichen Anteils extremer Ultraviolettstrahlung initiiert den Kristallisationsprozess durch den Photoaktivierungsmechanismus und hat denselben Effekt wie ein Anstieg der Glaskristallisationstemperatur oder eine Erhöhung der Katalysatorkonzentration.