Studie stárnutí mastkové keramiky - transformace mezi krystaly metasilikátu hořečnatého

Byl proveden rozsáhlý výzkum přeměny mezi krystalickými formami metasilikátu hořečnatého. V současné době však nelze mít za to, že existuje zcela jednotný a definitivní pohled na tuto problematiku. Výsledky, které v roce 1962 získali J. F. Sarver a kol. však mohou být použity jako MgSiO₃ při teplotách nižších než 1400 ℃ základní informace o zákonech krystalové přeměny. Saville a kol. poskytli MgSiO₃ Z fázového diagramu T-P vyplývá, že hlavní krystalickou fází vznikající při výpalu mastkové keramiky je původní enstatit, který se ochladí na 1042 ℃ (měřeno metodou kalení). Výsledek získaný metodou vysokoteplotní rentgenové difrakce je 1035 ℃ a mezi 865 ℃ je tendence k přeměně na enstatit a pod 865 ℃ je tendence k přeměně na metastabilní krystalický klinopyroxen. Pod 865 ℃ může metastabilní krystalický klinopyroxen existovat po dlouhou dobu a nebude se přeměňovat na termodynamicky stabilní klinopyroxen. Stárnutí nebo rozprášení mastkové keramiky je způsobeno přeměnou vysokoteplotní krystalické fáze primárního enstatitu na enstatit nebo klinopyroxen během chlazení, ukládání a používání.

Podle teoretické hustoty vypočtené z mřížkových parametrů je patrné, že přeměna primárního enstatitu na klinopyroxen je při pokojové teplotě doprovázena objemovou změnou přibližně 2,8% a objemová změna při přeměně primárního enstatitu na enstatit je ještě větší. Pokud se analyzuje z mřížkových parametrů, protože objemová změna je celkovým výsledkem zkrácení krystalové osy c a prodloužení osy b, je vliv změny délky zrn během procesu přeměny nevyhnutelně výraznější než vliv, který odráží hodnota objemové změny. Velká deformace doprovázející proces přeměny nevyhnutelně vytváří velké napětí a vliv tohoto napětí při fázové změně je bezprostřednější příčinou stárnutí nebo rozmělnění mastku. Původní enstatit je hlavní krystalickou fází mastkového porcelánu a vynikající vlastnosti mastkové keramiky přímo souvisejí s původním enstatitem. Řešení problému stárnutí nebo pulverizace mastkového porcelánu se tak stává problémem, jak stabilizovat původní enstatit, aby se během chlazení, ukládání a používání nepřeměnil na enstatit nebo klinopyroxen.