Li_2SO_4-MgSO_4、Li_2SO_4-Li_4SiO_4体系的研究

本文用X射线衍射(高温、室温)相热分析(DTA、DSC、TGA)等方法测定了Li_2SO_4-MgSO_4和Li_2SO_4-Li_4SiO_4体系相图,并研究了化合物的性能和晶体结构. Mg_4Li_2(SO_4)_5在840℃由包晶反应形成,它在105℃分解为Li_2SO_4为基的固溶体和MgSO_4.在105℃反应时,形成每摩尔的Mg_4Li_2(SO_4)_5吸热2.57kJ,反应激活能为173.5kJ/mol.Mg_4Li_2(SO_4)_5属正交晶系,在180℃的点阵常数α=8.577A,b=8.741A,c=11.918A,可能的空间群为.P222或Pmmm,Z=2. Li_(8-2x)(SiO_4)_(2-x)(SO_4)_x是在953℃由包晶反应形成的新相.随着温度的降低,相区扩大.在室温x=0.96—0.58.该相属正交晶系,空间群为.Pmmm,Z=2.晶体的点阵常数在x=0.8时有一最大值,α=5.002A,b=6.173A,c=10.608A.Li_(8-2x)(SiO_4)_(2-x)(SO_4)_x在空气中能吸收7.6wt％的水蒸气和其他气体.脱水温度高于350℃,水份的吸脱不改变晶体结构,与沸石分子筛具有相似性质,脱水激活能为171.5kJ/mol. 熔化后的Li_2SO_4-MgSO_4和Li_2SO_4-Li_4SiO_4试样以10℃/min速率降温,分别形成亚稳态共晶体系.