Периклаз

Окись магния Mg O-один из распространенных высокоогнеупорных окислов. В природе существует в виде бесцветного минерала периклаза с оттенками от желтого до зеленого. Твердость его по минералогической шкале 5,6—6, кажущаяся плотность — 3,56 — 3,65 г/см3. В природе нет крупных месторождений периклаза, поэтому его не используют в качестве сырья для получения чистой Mg O. Основными минералами для получения Mg O служат магнезит, доломит, брусит, эпсолит и казерит. Mg O получают также из морской воды. Чистая окись магния может быть получена непосредственно вследствие термического разложения различных химических соединений, в частности основного гидрокарбоната магния 4Mg C03-Mg(0H)2-4H20 и гидрата окиси магния Mg(OH)2, а также путем окисления металлического магния.

Соли магния или его гидрат прокаливают до полного разложения при температурах 600 — 800°С. Металлический магний для получения чистой окиси магния сжигают в струе кислорода.

По своим химическим свойствам Mg O является основным окислом. Растворимость Mg O в воде составляет 0,00062 г в 100 г H2O при 20°С. При взаимодействии с водой и водяными парами гидратируется, превращаясь в Mg(OH)2. При хранении на воздухе реагирует с углекислым газом, образуя карбонат магния. При термообработке по мере увеличения размера кристаллов получаются менее активные, медленно гидратирующиеся порошки. Изделия из Mg O устойчивы к воздействию щелочей и разрушаются под действием кислот. Летучесть Mg O в окислительных условиях становится заметной при 2000°С, в восстановительных—при 1800°С. При нагревании Mg O расширяется заметнее, чем другие высокоогнеупорные окислы, однако в окислительных средах выдерживает более высокие температуры, чем Al2O3. В восстановительных условиях применение Mg O ограничивается температурой 1700°С; в вакууме нельзя использовать ее при температурах выше 1600 — 1700°С из-за высокой упругости паров. Средний температурный коэффициент линейного расширения α в интервале температур 30—1000°С равен 13,5· 10-6°С-1, в интервале 1000—2000°С —12,6· 10-6 °С.

Изделия из чистой Mg O с объемной массой 3,42 т/см3 характеризуются следующими показателями: температура начала деформации под нагрузкой в вакууме — 2300°С; предел прочности при сжатии при 1800°С—340 кгс/см2 (34 МПа); предел прочности при изгибе около 90 кгс/см2 (9 МПа); изделия обладают невысокой термической стойкостью вследствие значительного температурного коэффициента линейного расширения и умеренной теплопроводности.

Такие изделия изготавливают из прокаленного при 1300°С порошка Mg O, который подвергают сухому помолу в вибромельнице. Формуют их различными способами, кроме водного литья, так как процесс гидрации Mg O нарушает стабильность шликера.

В зависимости от условий получения, степени чистоты и дисперсности окиси магния, температура обжига изделий на ее основе составляет 1600— 1800°С. Добавки V2O3 и Li F позволяют получать периклазовую прозрачную керамику почти с теоретической плотностью (до 99,5%).

Наиболее важная область применения периклазовой керамики — производство тиглей для плавки чистых металлов и их окислов.