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铁的氧化物视温度高低和气氛的变化,将可能以FeO,Fe 2 O 3 不同形式存在。 FeO:FeO熔点为1370℃,由于其与MgO结构类型相同(同属NaCl型结构) ,半径相近△r15%(6.9%),阳离子电价相等,类型...
铁的氧化物视温度高低和气氛的变化,将可能以FeO,Fe
2O
3不同形式存在。
FeO:FeO熔点为1370℃,由于其与MgO结构类型相同(同属NaCl型结构) ,半径相近△r<15%(6.9%),阳离子电价相等,类型相同,电负性相近,相互间可以等价置换,形成连续固溶体,(图5-8a),称镁富氏体(Mg,Fe)O或(M,F') O。FeO甚至可以透过包裹MgO晶粒的硅酸盐相,形成固溶体。因此,FeO可促进MgO烧结,又不产生新相,MgO中即使溶入30%的FeO,体系出现液相的温度也在2000℃以上, 但FeO会降低MgO晶体塑性和高温强度。
Fe
2O
3:Fe
2O
3与MgO接触通过固相扩散550℃开始反应, 形成铁尖晶石(MgFe
2O
3-MF) ,亦称铁酸镁。在1200℃反应完全,温度升高又会转变为(Mg·Fe)O。当二者通过固相扩散形成一层尖晶石时,在Fe
2O
3-MF界面将发生失氧, 逸出气相相当于晶格中从Fe
2O
3除去部分氧; 而MF-MgO界面却将从气相取得氧, 增加的氧则相当于增加到尖晶石晶格的那一部分,这个界面反应可以表示为:在Fe
2O
3-尖晶石(MF)界面:自禅西
3Fe
2O
3+2Mg
2+=2MgFe
2O
4+2Fe
2++1/ 2O
2在尖晶石(MF) -MgO界面:
2Fe
2++3MgO+1/2Oz=MgFe
2O
4+2Mg
2+这样,在富Fe
2O
3侧界面形成的尖晶石将约为富MgO侧的两倍之多。富Fe
2O
3侧形成的尖晶石的体积大于富MgO侧形成的尖晶石体积,前者的界面面积也就大于后者,所以由前者逸出一定数目的氧离子的位移将此同数目的氧离子进入后者时位移要小,这一差异使得烧结含Fe
2O
3粒子的MgO压块时有膨胀效应。