Изследване на стареенето на талкова керамика - трансформация между кристалите на магнезиевия метасиликат

Проведени са задълбочени изследвания на преобразуването между кристалните форми на магнезиевия метасиликат. Въпреки това понастоящем не може да се счита, че съществува напълно единно и окончателно разбиране на този въпрос. Въпреки това резултатите, получени от J.F. Sarver и др. през 1962 г., могат да се използват като MgSiO₃ при температури под 1400 ℃ основна информация за законите на кристалната трансформация. Saville et al. предоставят данни за MgSiO₃ Фазовата диаграма T-P показва, че основната кристална фаза, образувана по време на изпичането на талковата керамика, е оригиналният енстатит, който се охлажда до 1042 ℃ (измерено по метода на гасенето). Резултатът, получен чрез метода на високотемпературна рентгенова дифракция, е 1035 ℃, като между 865 ℃ има тенденция за трансформация в енстатит, а под 865 ℃ има тенденция за трансформация в метастабилен кристален клинопироксен. Под 865 ℃ метастабилният кристален клинопироксен може да съществува дълго време и няма да се превърне в термодинамично стабилен клинопироксен. Стареенето или пулверизирането на талковата керамика се дължи на трансформацията на високотемпературната кристална фаза първичен енстатит в енстатит или клинопироксен по време на охлаждането, поставянето и използването.

Според теоретичната плътност, изчислена от параметрите на решетката, може да се види, че превръщането на първичния енстатит в клинопироксен при стайна температура е съпроводено с промяна на обема от около 2,8%, а промяната на обема при превръщането на първичния енстатит в енстатит е още по-голяма. Ако се анализира от параметрите на решетката, тъй като изменението на обема е общият резултат от скъсяването на кристалната ос c и удължаването на оста b, влиянието на промяната на дължината на зърната по време на процеса на превръщане е неизбежно по-изразено от това, което се отразява от стойността на изменението на обема. Голямата деформация, съпътстваща процеса на преобразуване, неизбежно генерира голямо напрежение, а ефектът от това напрежение при фазовата промяна е по-пряката причина за стареенето или пулверизирането на талка. Първоначалният енстатит е основната кристална фаза на талк-керамиката и отличните характеристики на талк-керамиката са пряко свързани с първоначалния енстатит. По този начин решаването на проблема със стареенето или пулверизацията на талк порцелана се превръща в проблем как да се стабилизира оригиналният енстатит, така че да не се трансформира в енстатит или клинопироксен по време на охлаждането, поставянето и използването.