Титанат алюминия и высокотемпературные термостойкие композиции с его участием. Часть 1. Общие сведения, диаграмма состояния, кристаллическое строение

А. В. Русинов; С. А. Суворов; В. Н. Фищев

doi:10.17073/1683-4518-2023-11-20-24

Титанат алюминия и высокотемпературные термостойкие композиции с его участием. Часть 1. Общие сведения, диаграмма состояния, кристаллическое строение

А. В. Русинов, С. А. Суворов, В. Н. Фищев

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-11-20-24

Полный текст:

Аннотация

С начала 1950-х годов титанат алюминия привлекает внимание в качестве основы для создания высокотемпературных термостойких материалов. Это обусловлено сочетанием ряда полезных свойств, природа которых заключается в особенностях кристаллического строения и поведении при нагревании. В статье обобщены сведения о диаграмме состояния и кристаллическом строении титаната алюминия.

Ключ. слова

титанат алюминия, высокотемпературные термостойкие композиции, диаграмма состояния, кристаллическое строение,

Об авторах

А. В. Русинов

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
К. т. н.
Санкт-Петербург

С. А. Суворов

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
д. т. н.
Санкт-Петербург

В. Н. Фищев

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)»
Россия
к. т. н.
Санкт-Петербург

Список литературы

1. Wartenberg, Von H. v. Schmelzdiagramme höchstfeuerfester оxyde. IV. (Aluminiumoxyd) / Von H. v. Wartenberg, H. J. Reusch // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. ― 1932. ― Bd 201, Heft 1. DOI: 10.1002/zaac.19322070102.

2. Bunting, E. N. Phase equilibria in the systems TiO2, TiO2‒SiO2 and TiO2‒Al2O3 / E. N. Bunting // U. S. Department of Commerce, Bureau of Standards Research Paper RP619 Part of Bureau of Standards Journal of Research. ― Vol. 11, November. ― 1933. URL: https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/11/jresv11n5p719_A2b.pdf.

3. Lang, S. M. The system beryllia-alumina-titania : phase relations and general physical properties of three component porcelains / S. M. Lang, C. L. Fillmore, L. K. Maxwell // Journal of Research of the National Bureau of Standards. ― 1952. ― Vol. 48. ― P. 298‒312. URL: https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/048/jresv48n4p298_A1b.pdf.

4. Nelson, J. A. Dry pressed aluminum titanate-aluminum silicate turbine stator blades, abstracters / J. A. Nelson, T. A. Willmore, D. G. Bennet // J. Am. Ceram. Soc. ― 1951. ― Vol. 34, № 5. ― P. 87. DOI: 10.1111/j.1151-2916.1951.tb11621.x.

5. Брон, B. A. О свойствах Al2TiO5 / В. А. Брон, А. К. Подгорный // Доклады Академии наук СССР. ― 1953. ― Т. 91, № 1. ― C. 93, 94.

6. Thielke, N. R. Aluminium titanate and related compounds. WADC Tech. Rept.-53-165 / N. R. Thielke // US Atomic Energy Commission, Nuclear Science Abstracts. ― 1953. ― Vol. 7.

7. Бережной, A. C. Титанат алюминия как огнеупорный материал / А. С. Бережной, Н. В. Гулько // Сборник научных работ по химии и технологии силикатов. ― М. : Промстройиздат, 1956. ― С. 217‒233.

8. Тарасовский, В. П. Титанат алюминия ― методы получения, микроструктура, свойства / В. П. Тарасовский, Е. С. Лукин // Огнеупоры. ― 1985. ― № 6. ― С. 24‒31. DOI: 10.1007/BF01539594.

9. Thomas, H. A. J. Aluminium titanate ― a literature review. Part 1. Microcracking рhenomena / H. A. J. Thomas, R. Stevens // Br. Ceram. Trans. J. ― 1989. ― Vol. 88, № 4. ― P. 144‒151.

10. Thomas, H. A. J. Aluminium titanate ― a literature review. Part 2. Engineering properties and thermal stability / H. A. J. Thomas, R. Stevens // Br. Ceram. Trans. J. ― 1989. ― Vol. 88, № 5. ― P. 184‒190.

11. Thomas, H. A. J. Aluminium titanate ― a literature review. Part 3. Preparation of powders / H. A. J. Thomas,R. Stevens // British Ceramic Transactions and Journal. ― 1989. ― Vol. 88, № 6. ― Р. 229‒233.

12. Поповская, Н. Ф. Муллитотиалитовые керамические материалы на основе химических осажденных смесей (обзор) / Н. Ф. Поповская, Н. М. Бобкова // Стекло и керамика. ― 2002. ― № 7. ― С. 15‒17. DOI: 10.1023/A:1020979228914.

13. Maitra, S. Aluminium titanate ceramics ― a review / S. Maitra, S. Bhattacharya, G. Sil, S. Mondal // Transactions of the Indian Ceramic Society. ― 2002. ― Vol. 61, № 2. ― Р. 69‒98. DOI: 10.1080/0371750X.2002.10800029.

14. Kim, I. J. Formation, decomposition and thermal stability of Al2TiO5 ceramics / I. J. Kim, L. G. Gauckler // Journal of Ceramic Science and Technology. ― 2012. ― Vol. 3, № 2. ― P. 49‒60. DOI: 10.4416/JCST2011-00049.

15. Суворов, C. A. Материалы на основе титаната алюминия с предельно низким термическим расширением / С. А. Суворов, В. Н. Фищев // Актуальные проблемы технологии производства современных керамических материалов : сборник трудов научного семинара. ― СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2015. ― С. 57‒70.

16. Battacharyya, B. N. Aluminium titanate / B. N. Battacharyya, Sen Sudhiz // Central Glass and Ceramic Research. Institute Bulletin. ― 1963. ― Vol. 10, № 4. ― P. 115‒123.

17. Battacharyya, B. N. Aluminum titanate formation and properties / B. N. Battacharyya, Sen Sudhiz // Central Glass and Ceramic Research. Institute Bulletin. ― 1965. ― Vol. 12, № 3. ― P. 91‒103.

18. Pedersen, A. K. A shale buchite xenolith with Alarmalcolite and native iron in a lava from Asuk, Disko, central West Greenland / А. К. Pedersen // Contributions to Mineralogy and Petrology. ― 1979. ― Vol. 69, № 1. ― Р. 83‒94. DOI: 10.1007/bf00375196.

19. Ma, C. Griffinite, IMA 2021-110. CNMNC Newsletter 66 / С. Ma, L. Bindi, F. Cámara, V. Toledo // Mineralogical Magazine. ― 2022. ― Vol. 86, № 2. ― Р. 259‒362. DOI: 10.1180/mgm.2022.33. Ma, C. Griffinite, IMA 2021-110. CNMNC Newsletter 66 / С. Ma, L. Bindi, F. Cámara, V. Toledo // European Journal of Mineralogy. ― 2022. ― Vol. 34. ― P. 253‒257. DOI: 10.5194/ejm-34-253-2022.

20. Freudenberg, B. Etude de la réaction à l’état solide Al2O3 + TiO2 → Al2TiO5: оbservation des structures / B. Freudenberg. ― École Polytéchnique Fédérale de Lausanne, Lausanne, France, 1988. ― 262 р.

21. Goldberg, D. Systems formed by alumina and some oxide of trivalent and tetravalent metals, especially titanium oxide / D. Goldberg // Revue Internationale des Hautes Temperatures et des Refractaires. ― 1968. ― Vol. 5, № 3. ― P. 181‒194.

22. Гуламова, Д. Д. Взаимодействие оксидов алюминия и титана при высоких температурах / Д. Д. Гуламова, М. X. Саркисова // Неорганические материалы. ― 1989. ― Т. 25, № 5. ― С. 789‒794.

23. Ilatovskaia, M. Thermodynamic description of the Ti‒ Al‒O system based on experimental data / M. Ilatovskaia, G. Savinykh, O. Fabrichnaya // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. ― 2017. ― Vol. 38. ― P. 175‒184. DOI: 10.1007/s11669-016-0509-4.

24. Panda, S. K. Coupled experimental study and thermodynamic modeling of the Al2O3‒Ti2O3‒TiO2 system / S. K. Panda, I. H. Jung // ISIJ International. ― 2020. ― Vol. 60, № 1. ― P. 31‒41. DOI: 10.2355/isijinternational. ISIJINT-2019-006.

25. Vlasova, M. Laser synthesis of Al2TiO5 and Y3Al5O12 ceramics from powder mixtures Al2O3‒TiO2 and Al2O3‒ Y2O3 / M. Vlasova, M. Kakazey, B. S. Coeto [et al.] // Science of Sintering. ― 2012. ― Vol. 44, № 1. ― Р. 17‒24. DOI: 10.2298/SOS1201017V.

26. Hoffmann, S. Structural models for intergrowth structures in the phase system Al2O3‒TiO2 / S. Hoffmann, S. T. Norberg, M. Yoshimura // Journal of Solid State Chemistry. ― 2005. ― Vol. 178, № 9. ― Р. 2897‒2906. DOI: 10.1016/j.jssc.2005.07.001.

27. Hoffmann, S. Al6Ti2O13, a new phase in the Al2O3‒ TiO2 system / S. Hoffmann, S. T. Norberg, M. Yoshimura, N. Ishizawa // Acta Crystallographica. Section C. ― 2005. ― Vol. 61, № 3. ― Р. i35‒i38. DOI: 10.1107/S0108270105002532.

28. Austin, A. E. The crystal structure of aluminum titanate / A. E. Austin, C. M. Schwartz // Acta Crystallographica. ― 1953. ― Vol. 6, № 10. ― Р. 812, 813. DOI: 10.1107/S0365110X53002374.

29. Bayer, G. Тhermal expansion characteristics and stability of pseudobrookite-type compounds, Me3O5 / G. Bayer // Journal of The Less-Common Metals. ― 1971. ― Vol. 24, № 2. ― Р. 129‒138. DOI: 10.1016/0022-5088(71)90091-9.

30. Morosin, B. Structure studies on Al2TiO5 at room temperature and at 600 °C / B. Morosin, R. W. Lynch // Acta Crystallographica. Section B. ― 1972. ― Vol. 28, № 4. ― Р. 1040‒1046. DOI: 10.1107/S0567740872003681.

31. Skala, R. D. Diffraction, structure and phase stability on aluminum titanate / R. D. Skala, D. Li, I. M. Low // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2009. ― Vol. 29, № 1. ― Р. 67‒75. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2008.05.037.

32. Русаков, А. А. Кристаллическая структура и химическая формула окиси титана Ti3O5 (аносовита) / А. А. Русаков, Г. С. Жданов // ДАН СССР. ― 1951. ― Т. 77, № 33. ― С. 411‒414.

33. Жданов, Г. С. Рентгенографические исследования структуры аносовита и нового изоморфного ряда двойных окислов А2ВО5 / Г. С. Жданов, А. А. Русаков // Cб. тр. Института кристаллографии АH СССР. ― 1954. ― Вып. 9. ― С. 165‒210

Дополнительные файлы

Для цитирования: Русинов А.В., Суворов С.А., Фищев В.Н. Титанат алюминия и высокотемпературные термостойкие композиции с его участием. Часть 1. Общие сведения, диаграмма состояния, кристаллическое строение. Новые огнеупоры. 2023;(11):20-24. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-11-20-24

For citation: Rusinov A.V., Suvorov S.A., Fishchev V.N. Aluminum titanate and high-temperature heat-resistant compositions with its participation. Part 1. General information, phase diagram, crystal structure. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2023;(11):20-24. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-11-20-24

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль