align="justify"> 3. Механізм поліморфних переходів
Перехід ромбічної модифікації в моноклінну поступовий і полягає він у відповідній вельми невеликої деформації елементарного осередку. Перетворення МII-MI швидкий стрибкоподібний, симетрія решітки при цьому не змінюється, але вона деформується. Енергоємним є перехід МI в TIII при 980 В° С, що супроводжується зміною симетрії, обсягу осередку і появою надструктур. p align="justify"> При переході МI + ТIII відмічено утворення однієї, а потім і другий надструктур, що і стало причиною (або наслідком) появи великого числа Тріклінія модифікацій C3S. Зміни симетрії решітки та обсягу осередку при цьому не відбувається. Таким чином, характерним для C3S є легкість перетворень в атомних мотивах решітки, пов'язаних з незначними зміщеннями атомів від їх положень рівноваги. br/>
4. Тверді розчини в Ca3SiО5
Тверді розчини C3S є Тріклінія, моноклінними і Трігонально. Для їх рентгенограм характерна чіткість. p align="justify"> разупорядоченності решітки C3S, що викликається домішками, подібна безладу в ній, зумовленого термічними коливаннями іонів.
Синтез і дослідження деяких твердих розчинів у C3S були проведені з метою вивчення гідратаціонной активності модифікованої структури трехкальциевого силікату.
Вплив лужноземельних оксидів на Ca3SiО5.
Сторонні іони, що вводяться в кристалічну решітку, можуть або заміщати атом, або займати не зайняту позицію. У C3S Mg2 + завжди заміщає Ca2 +, однак A13 + і Fe3 + розподіляються залежно від кількості окису кальцію. p align="justify"> C3S + MgO. Так як в рівноважних умовах основним механізмом заміщення є Ca2? Mg2 + із збереженням еквімолекулярності приблизно до 2%, то в нерівноважних умовах поряд з цим процесом відбувається впровадження частини іонів в порожнечі решітки, що супроводжується розпадом деякої кількості C3S на СаО і C2S. Правда, деяке відхилення від еквімолекулярнсті спостерігалося і в рівноважних умовах і особливо сильне, коли в решітці C3S було розчинено до 1% А12О3. Оскільки відбувається заміщення Si4 +? A13 +, то Mg2 +, виходячи з збереження електронейтральності решітки, повинен займати дві позиції - заміщати Са2 + і впроваджуватися в порожнечі грат. p align="justify"> Дослідження показали, що при впровадженні MgO в грати C3S відбувається зміна симетрії вихідного мінералу. Тріклінія мінерал перетворюється на моноклінний. p align="justify"> Гранична розчинність MgO в кристалічній решітці чистого C3S становить близько 2%.
При підвищенні MgO понад 2% при 1550 В° С виділяється периклаз. Гранична концентрація MgO в C3S змінювалася з підвищенням температури і склала при 1600 В° С близько 2,5%. За даними Санада і Міюзава розчинність MgO в C3S і C2S може досягати 5%. Розчинність MgO може зрости, якщо використовувати не безпосередньо окис магнію, а з'єднання 3MgOSiО2. p align="justify"> C3S + FeO. Іон Fe2 + заміщає в решітці C3S іон Са2 +. Оскільки іонний радіус Fe2 + ненабагато відрізняється від іонного радіуса Са3 +, то при заміщенні Ca2 +? Fe2 + відбувається зближення кисневих іонів, але в набагато меншій мірі, ніж при впровадженні Fe3 +. І тому решітка C3S зберігає свою симетрію, що знаходить своє вираження в наявності двох поліморфних перетворень твердого розчину. Присутність в решітці C3S іона з більшим, ніж у Fe3 + і А13 + іонним радіусом, природно, повинно більшою мірою зберігати міжплощинні відстані. Теоретично повинні виникати стійкі тверді розчини типу (Са, Fe2 +) SiО5, однак практично C3S у присутності Fe2 + виділяє багато вільної СаО. Причиною цього Торопов і Волконський вважають розпад C3S на СаО і C2S
C3S + Cr2О3. Хром впливає на швидкість утворення, зростання кристалів, колір і гідравлічні властивості клінкеру. Сг3 + заміщає Са2 + у решітці C3S, а на думку М.М. Сичова і В. І. Кортнєва заміщає Si4 +. Гранична розчинність Сг2О3 в Ca3SiО5 за різними даними становить 1,5-2%. Припускають, що хром може перебувати в твердому розчині в чотирьох валентних станах: Сг3 +, Сг4 +, Сг5 + і Сг6 +. При цьому механізми ізоморфних заміщенні представляються наступними можливими схемами: 3Si4 +? 2Cr6 +?; 3Ca2 +? 2Cr3 +?; Si4 + Ca2 +? Cr5 + + Cr3 + + Ca? -; 2Si4 +? 2 Cr5 + Ca? -; Si4? Cr4 +;
Si4 +? Cr5 + + Cr3 + (де Са? - вакансія іона кальцію).
Відзначають зростання показників світлопереломлювання твердого розчину C3S із зростанням концентрації в ньому хрому, що свідчить про ущільнення (стисканні) решітки.
Тверді розчини, отримані при 1500 В° С у повітряному середовищі, характеризуються граничною концентрацією Сг2О3, рівної 1,5%, при цій концентрації утворюється Тріклінія (TI) твердий розчин, а при 3% Сг2O3 - моноклінний ( Середа аргону, гарт).
