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Chemical preparation and phase stability of Ca2SiO4 and Sr2SiO4 powders

1993; Elsevier BV; Volume: 11; Issue: 4 Linguagem: Inglês

10.1016/0955-2219(93)90028-p

1873-619X

Ian Nettleship, J. L. Shull, Waltraud M. Kriven,

Advanced ceramic materials synthesis

A process has been developed to produce high surface area Ca2SiO4 and Sr2SiO4 powders using colloidal silica for the silicon precursor. This method was relatively straightforward and avoided the use of precipitation techniques and unstable alkoxides. Calcium carbonate and strontium carbonate were identified as intermediate compounds, and the silicates appeared to form by a low-temperature solid-state reaction. The effect of resin content and calcination conditions on the phase distribution and physical properties of the powders was examined. Finally, the sodium content of the colloidal silica was found to have a significant effect on the phase stability of β-Ca2SiO4 after calcination at 1400°C. Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Ca2SiO4- und Sr2SiO4-Pulvern mit großer freier Oberfläche entwickelt. Als Silizium-haltiger Prekursor wurde Siliziumdioxid verwendet. Diese verhältnismäßig direkte Methode erspart die Anwendung von Ausscheidungstechniken und nicht stabiler Alkoxide. Kalziumkarbonat und Strontiumkarbonat konnten als intermediäre Verbindungen identifiziert werden. Die entsprechenden Silikate scheinen sich durch eine Festphasenreaktion bei tiefen Temperaturen zu bilden. Die Auswirkungen des Anteils an Binderharz und der Kalzinierungsbedingungen auf die Phasenverteilung und die physikalischen Eigenschaften der Pulver wurden genauer untersucht. Schließlich konnte gezeigt werden, daß der Natrium-Gehalt des kolloiden Siliziumdioxids einen beträchtlichen Einfluß auf die Stabilität der β-Ca2SiO4-Phase nach der Kalzinierung bei 1400°C ausübt. Un procédé a été développé pour synthétiser des poudres de Ca2SiO4 et Sr2SiO4 présentant une surface spécifique élevée, avec de la silice colloïdale comme précurseur du silicium. Cette méthode est relativement directe et évite les techniques de précipitation et l'usage d'alcoolates instables. Les carbonates de calcium et de strontium on été détectés en tant que composés transitoires et les silicates paraissent se former par réaction à l'état solide à basse température. Les auteurs rapportent l'influence de la teneur en résine et des conditions de calcination sur la distribution de phase et les propriétés physiques des poudres. Les résultats démontrent, enfin, que la stabilité de la phase β-Ca2SiO4 après calcination à 1400°C est influencée de façon significative par la teneur en sodium de la silice colloïdale.