Naslov
Mulit dopiran lantanom
(Lanthanum doped mullite)

Autori
Mandić, Vilko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, sažetak, znanstveni

Izvornik
IX. skup mladih kemijskih inženjera, knjiga sažetaka / Martinez, Sanja - Zagreb : Hrvatsko društvo kemijskih inženjera i tehnologa (HDKI), 2012

ISBN
987-953-6894-45-1

Skup
IX. susret mladih kemijskih inženjera

Mjesto i datum
Zagreb, Hrvatska, 16.02.2012. - 17.02.2012

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Domaća recenzija

Ključne riječi
mulit; lantan; sol-gel; XRD; kristalizacija; TEM
(mullite; lanthanum; sol-gel; XRD; crystallization; TEM)

Sažetak
Mulit (AlVI2(AlIV2+2XSi2−2X)O10−X ; 0.17≤X≤0.58) je najvažnija faza u klasičnim keramičkim materijalima. Struktura mulita omogućuje modifikaciju njegova sastava dopiranjem s različitim ionskim vrstama. S ciljem unaprjeđenja svojstava mulita istraživana je priprava mulita dopiranog različitim ionima. Ipak, spoznaje o mulitu dopiranom lantanoidima još uvijek su nedostatna. Stoga su ciljevi ovog istraživanja bili sol-gel sinteza i karakterizacija mulita dopiranog lantanom. U tu svrhu pripravljeni su monofazni gelovi sa sastavom koji odgovara čistom 3:2 mulitu (3Al2O3•2SiO2) te mulitu dopiranom s 0.99, 1.96 i 2.91 mol% La2O3. Gelovi su pripravljeni hidrolizom Si(OC2H5)4, Al(NO3)3×9H2O i La(NO3)3×6H2O otopljenih u C2H5OH. Gelovi su sušeni, mljeveni, kalcinirani te prešani u tablete koje su potom sinterirane 4 h na temperaturama od 1100-1600 °C. Tijek i kinetika kristalizacije premulitnih gelova praćeni su metodom diferencijalne termičke analize (DTA) u izotermnim i neizotermnim uvjetima. Utvrđeno je da u gelovima dolazi do razdvajanja faza na mikrofazu bogatiju Al te na mikrofazu bogatiju Si i La. S povećanjem udjela La ova je pojava sve naglašenija te je time i njen utjecaj na kinetiku kristalizacije veći. Povećanjem površine granice faza olakšana je heterogena nukleacija na granici faza što dovodi do smanjenja vremena inkubacije. S porastom udjela La mijenja se i Avramijev aksponent što je posljedica promjene mehanizma rasta, a energija aktivacije kristalizacije mulita smanjuje se zbog promjena u sastavu mikrofaza. Svojstva pripravljenog mulita praćena su u ovisnosti udjela La i temperature termičke obrade ; termička evolucija metodama DTA i TGA, a nastale faze rendgenskom difrakcijom (XRD). Osim mulita utvrđena je i kristalizacija korunda i nastanak staklaste faze dok kristalizacija kristalnih faza La nije zapažena. Strukturni podaci ukazali su da se La primarno ugrađuje u staklastu fazu a porast udjela dopanta posredno utječe i na sastav mulita. Naime, porastom udjela La u sustavu nastaje i više staklaste faze. Budući da se ova faza pretežito sastoji od La i Si, veća količina staklaste faze izaziva smanjenje udjela silicija u mulitu. Na ovaj način La utječe na tijek kristalizacije mulita, na odnos Al2O3/SiO2 u mulitu te na odnos mulit/staklasta faza, što je potvrđeno metodama elektronske mikroskopije i spektroskopije (SEM, TEM, EDS). Kao posljedica dopiranja mulita s La uočena je bolja sinterabilnost te povećanje gustoće mulitnih otpresaka što je također atribuirano rastu udjela staklaste faze. Istražena su i korozijska svojstva pripravljenih mulita u vodenoj otopini dušične kiseline različitih koncentracija. Sastav otopljenih iona praćen je atomskom absorpcijskom spektrometrijom (AAS) te induktivno spregnutom plazmom - optičkom emisijskom spektrometrijom (ICP-OES). Različiti mehanizmi izluživanja čistog i dopiranog mulita, povećana podložnost dopiranog mulita koroziji, te za red veličine veći udjeli detektiranog La u odnosu na Si i Al također su ukazali na prisutnost lantanom bogate staklaste faze.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA