Študija staranja keramike iz talka - transformacija med kristali magnezijevega metasilikata

Opravljene so bile obsežne raziskave o pretvorbi med kristalnimi oblikami magnezijevega metasilikata. Vendar pa trenutno ni mogoče trditi, da je to vprašanje povsem enotno in dokončno razumljeno. Vendar pa lahko rezultate, ki so jih leta 1962 dobili J. F. Sarver in drugi, uporabimo kot MgSiO₃ pri temperaturah, nižjih od 1400 ℃ osnovne informacije o zakonih kristalne transformacije. Saville et al. so zagotovili MgSiO₃ Fazni diagram T-P kaže, da je glavna kristalna faza, ki nastane med žganjem keramike iz talka, prvotni enstatit, ki se ohladi na 1042 ℃ (izmerjeno z metodo dušenja). Rezultat, pridobljen z metodo visokotemperaturne rentgenske difrakcije, je 1035 ℃, med 865 ℃ pa obstaja težnja po preoblikovanju v enstatit, pod 865 ℃ pa obstaja težnja po preoblikovanju v metastabilni kristalinični klinopiroksen. Pod 865 ℃ lahko metastabilni kristalinični klinopiroksen obstaja dolgo časa in se ne bo pretvoril v termodinamsko stabilen klinopiroksen. Staranje ali prašenje keramike iz talka je posledica pretvorbe visokotemperaturne kristalinične faze primarnega enstatita v enstatit ali klinopiroksen med ohlajanjem, nameščanjem in uporabo.

Glede na teoretično gostoto, izračunano iz parametrov rešetke, je razvidno, da pretvorbo primarnega enstatita v klinopiroksen pri sobni temperaturi spremlja sprememba prostornine za približno 2,8%, sprememba prostornine pri pretvorbi primarnega enstatita v enstatit pa je še večja. Ker je sprememba prostornine skupni rezultat skrajšanja kristalne osi c in podaljšanja osi b, je vpliv spremembe dolžine zrn med procesom pretvorbe neizogibno izrazitejši od tistega, ki se odraža v vrednosti spremembe prostornine, če ga analiziramo na podlagi parametrov mreže. Velika deformacija, ki spremlja proces pretvorbe, neizogibno ustvarja velike napetosti, učinek te napetosti zaradi fazne spremembe pa je neposrednejši razlog za staranje ali drobljenje talka. Izvirni enstatit je glavna kristalna faza talka, odlična zmogljivost talkove keramike pa je neposredno povezana z izvirnim enstatitom. Tako reševanje problema staranja ali prašenja talka postane problem, kako stabilizirati prvotni enstatit, da se med ohlajanjem, nameščanjem in uporabo ne spremeni v enstatit ali klinopiroksen.