Etude sur le vieillissement des céramiques de talc - Transformation entre cristaux de métasilicate de magnésium

Des recherches approfondies ont été menées sur la conversion entre les formes cristallines du métasilicate de magnésium. Cependant, à l'heure actuelle, on ne peut pas considérer qu'il existe une compréhension complètement unifiée et définitive de cette question. Toutefois, les résultats obtenus par J.F. Sarver et al. en 1962 peuvent être utilisés comme base pour la détermination de la forme cristalline du MgSiO₃ à des températures inférieures à 1400 ℃ des informations de base sur les lois de la transformation cristalline. Saville et al. ont fourni des données sur le MgSiO₃ Le diagramme de phase T-P montre que la principale phase cristalline formée pendant la cuisson des céramiques de talc est l'enstatite d'origine, qui est refroidie à 1042 ℃ (mesurée par la méthode de trempe). Le résultat obtenu par la méthode de diffraction des rayons X à haute température est de 1035 ℃, et il y a une tendance à se transformer en enstatite entre 865 ℃, et en dessous de 865 ℃, il y a une tendance à se transformer en clinopyroxène cristallin métastable. Au-dessous de 865 ℃, le clinopyroxène cristallin métastable peut exister pendant longtemps et ne sera pas converti en clinopyroxène thermodynamiquement stable. Le vieillissement ou la pulvérisation des céramiques de talc est causé par la transformation de la phase cristalline primaire de l'enstatite à haute température en enstatite ou en clinopyroxène pendant le refroidissement, la mise en place et l'utilisation.

D'après la densité théorique calculée à partir des paramètres de réseau, on peut constater que la conversion de l'enstatite primaire en clinopyroxène à température ambiante s'accompagne d'un changement de volume d'environ 2,8%, et que le changement de volume lorsque l'enstatite primaire est convertie en enstatite est encore plus important. Si on l'analyse à partir des paramètres du réseau, comme le changement de volume est le résultat total du raccourcissement de l'axe c et de l'allongement de l'axe b du cristal, l'impact du changement de la longueur des grains pendant le processus de conversion est inévitablement plus important que celui reflété par la valeur du changement de volume. L'importante déformation qui accompagne le processus de transformation génère inévitablement une forte contrainte, et l'effet de cette contrainte de changement de phase est la raison la plus directe du vieillissement ou de la pulvérisation du talc de chine. L'enstatite d'origine est la principale phase cristalline du talc, et l'excellente performance des céramiques de talc est directement liée à l'enstatite d'origine. Ainsi, la résolution du problème du vieillissement ou de la pulvérisation du talc devient le problème de la stabilisation de l'enstatite d'origine afin qu'elle ne se transforme pas en enstatite ou en clinopyroxène pendant le refroidissement, la mise en place et l'utilisation.