Nghiên cứu tổng hợp, cấu trúc và tính chất của vật liệu gốm - thuỷ tinh hệ CaO-MgO-SiO2

Hình 1.3: Hệ bâc ba CaO-MgO-SiO 2 [16]
Trong hệ CaO-MgO-SiO 2 điểm dễ chảy nhất ứng với thành phần % về số mol
như sau: 8,0MgO, 61,4SiO 2 , 30,6CaO ở nhiệt độ 1320 0 C được thể hiện trên giản đồ
bậc ba. Trong hệ có các hợp chất 3 cấu tử:
- Diopside CaO.MgO.2SiO 2
- Monticellit CaO.MgO.SiO 2
- Merwinit 3CaO.MgO.2SiO 2
- Okemassomit 2CaO.MgO.SiO 2
Tính chất của các khoáng có thể hình thành trên hệ bậc ba :
+ Diopsite có công thức CaO.MgO.2SiO 2 hay CaMg[Si 2 O 6 ]. Tinh thể đơn tà,
có d=3. Thuộc nhóm pyroxen của họ inosilicate. Có cấu trúc dạng chuỗi, các tứ diện
4-
SiO 4 nối với nhau qua hai ion O 2- tạo thành mạch dài, giữa các mạch đó phân bố
các cation Ca 2+ , Mg 2+ . Các ion này có thể được thay thế đồng hình bởi các ion khác
như Co 2+ , Ni 2+ , Fe 3+ , Cr 3+ … Công thức khung có thể viết [SiO 3 ] 2- hoặc [Si 2 O 6 ] 4- :
+ Akermanite : trong mạng tinh thể akermanite các ion Ca 2+ , Mg 2+ có thể
được thay thế các ion đồng hình khác : Ce 4+ , Zn 2+ , Sr 2+ , ….
+ Monticellite CaO.MgO.SiO 2 thuộc họ Olevin (Mg,Fe) 2 SiO 4 xếp chặt theo
luật 6 phương ABABB theo hướng [100], tinh thể hệ trực thoi.
+Merwinite có công thức : 3CaO.MgO.2SiO 2
Thuộc nhóm Silicate đảo vòng chỉ có các nhóm SiO 4 với các cation phối trí 6
hoặc lớn hơn. Merwinite không chứa Al, chỉ là silicate của Ca với kim loại kiềm
hoặc Mg hoặc cả hai. Merwinite là tinh thể đơn tà với a=13,29A 0 , b=5,3A 0 ,
c=9,35A 0 và β=92,09 0
14