Studies on Reaction Process in Flour-Phologopite-H3PO4 System

さきに,Phosphate Bonded Mica について報告した。本報告はこれら Phosphate Bonded Mica の接着機構の一端を明らかにするために, フッ素金雲母単結晶-リン酸系のぬれ現象およびX線マイクロアナライザー (EPMA), X線回折等について実験を行ないつぎの結果を得た。(1) 室温～400℃ : 室温での接触角 (θ) は約 20°であった。付着ぬれの仕事は約 150erg/cm2 程度で, 比較的フッ素金雲母壁開面をよくぬらすことがわかった。400℃ で加熱した試料のリン酸は液状であった。(2) 500～900℃ : 500℃ 以上では界面で反応を起し, 雲母成分がリン酸に溶けこんだ。反応生成物の雲母壁開面への接触角は 500～700℃ で約 30°であり, 室温の場合よりも大きく, また 900℃ ではほとんど0に近く, この温度附近での反応生成物はよくぬらすことを見出した。(3) 900℃ 以上 : 900～1000℃ で反応させたものの結晶性物質としては, ピロリン酸マグネシウム (Mg2P2O7) およびオルソリン酸アルミニウム (Al・PO4) が折出し, さらに 1100℃ では上記化合物の外にオルソリン酸マグネシウム {Mg3(PO4)2} が晶出した。以上により, 低温 (室温～400℃) ではリン酸が雲母結晶に付着し, 高温 (500～900℃) では固相-液相間で化学反応が生じ, この反応生成物が雲母結晶にぬれやすく, 接着に寄与しているものと考えられる。さらに 900℃ 附近より反応生成物中に結晶性物質が認められ始めた。