Studio sull'invecchiamento della ceramica di talco - Trasformazione tra i cristalli di metasilicato di magnesio

Sono state condotte numerose ricerche sulla conversione tra le forme cristalline del metasilicato di magnesio. Tuttavia, al momento non si può ritenere che vi sia una comprensione completamente unificata e definitiva di questo problema. Tuttavia, i risultati ottenuti da J.F. Sarver et al. nel 1962 possono essere utilizzati come MgSiO₃ a temperature inferiori a 1400 ℃ informazioni di base sulle leggi di trasformazione dei cristalli. Saville et al. hanno fornito MgSiO₃ Il diagramma di fase T-P mostra che la principale fase cristallina che si forma durante la cottura della ceramica di talco è l'enstatite originale, raffreddata a 1042 ℃ (misurata con il metodo del quenching). Il risultato ottenuto con il metodo di diffrazione dei raggi X ad alta temperatura è di 1035 ℃, e c'è una tendenza a trasformarsi in enstatite tra 865 ℃, mentre al di sotto di 865 ℃ c'è una tendenza a trasformarsi in clinopirosseno cristallino metastabile. Al di sotto degli 865 ℃, il clinopirosseno cristallino metastabile può esistere a lungo e non si trasforma in clinopirosseno termodinamicamente stabile. L'invecchiamento o la polverizzazione della ceramica di talco sono causati dalla trasformazione della fase cristallina primaria enstatite ad alta temperatura in enstatite o clinopirosseno durante il raffreddamento, il posizionamento e l'uso.

In base alla densità teorica calcolata dai parametri reticolari, si può notare che la conversione dell'enstatite primaria in clinopirosseno a temperatura ambiente è accompagnata da una variazione di volume di circa 2,8%, e la variazione di volume quando l'enstatite primaria viene convertita in enstatite è ancora maggiore. Se si analizzano i parametri reticolari, poiché la variazione di volume è il risultato totale dell'accorciamento dell'asse c del cristallo e dell'allungamento dell'asse b, l'impatto della variazione della lunghezza dei grani durante il processo di conversione è inevitabilmente più importante di quello riflesso dal valore della variazione di volume. La grande deformazione che accompagna il processo di trasformazione genera inevitabilmente grandi sollecitazioni e l'effetto di queste sollecitazioni da cambiamento di fase è la ragione più diretta dell'invecchiamento o della polverizzazione del talco di porcellana. L'enstatite originale è la fase cristallina principale del talco e le eccellenti prestazioni della ceramica di talco sono direttamente correlate all'enstatite originale. In questo modo, la soluzione del problema dell'invecchiamento o della polverizzazione del talco diventa il problema di come stabilizzare l'enstatite originale in modo che non si trasformi in enstatite o clinopirosseno durante il raffreddamento, il posizionamento e l'uso.