Исследования реакций между алюмосиликатными огнеупорами и закисью железа показали, что закись железа реагировала с огнеупором, содержащим 73% глинозема, при 1400°, образуя неизвестную фазу, связанную с муллитом и твердым раствором закись железа — глинозем. Рентгенограммы показали, что эта же фаза образовывалась, когда закись железа нагревалась вместе с глиноземом при 1400° кислороде.
Наблюдение было сделано во время двух исследований: а) цвета обожженной глины и б) изготовления твердых полуторных растворов для изучения основных огнеупоров.
Ганзен и Броунмиллер показали, что закись железа и а-глинозем не обладают полной смешиваемостью до 1200°.
Поэтому для приготовления твердых растворов закиси железа в глиноземе смеси из железистых океалатов с гидратом c-хиси алюминия нагревали при 1400° в кислороде.
Выяснилось, что небольшие количества новой фазы выкристаллизовывались совместно с нормальным полуторным твердым раствором из смеси, состоявшей из 70% глинозема с 30% закиси железа, и что довая фаза количественно увеличивается при повышении содержания закиси железа до 50%. Однако увеличение содержания закиси железа выше 60% уменьшает количество новой фазы с соответствующим увеличением количества а-твердого раствора, богатого окисью железа.
Затем было установлено, что эквимолекулярное соотношение закиси железа и глинозема при нагреве до 1400° в струе кислорода образует только одну эту новую фазу; однако при добавке 5% закиси железа или глинозема к этой смеси после термической обработки получалась смесь новой фазы с твердым а-раствором.
Поэтому было признано возможным принять, что образовался состав Al203-Fe203. Материал обладал красным цветом, и у него не замечено никакого восстановления окиси железа в более низкие окислы во время опытов, так как рентгенограммы нагретых смесей, содержавших 85-90% окиси железа, показывали только одну фазу.
После обжига эквимолекулярной смеси в струе кислорода при 1450° порошковая рентгенограмма, заснятая в 9-см камере при применении кобальтовой К — радиации, состояла из резких отражений, и ее можно индексировать как орторомбическую кристаллическую фазу с а = 7,02, 6 = 6,32 и с = 7,396 kX. Руксби сделал сводку имеющихся данных о действии обжига на гидроокись глинозема; он показал, что глинозем может кристаллизоваться в ряде модификаций — у, б, О и х — прежде чем, наконец, образуется стабильная а-модификация. Он установил, что х-модификация всегда связана с — модификацией и не наблюдается в чистом виде.
Рентгенограммы показывают, что Указанная фаза Al203-Fe203 обладает структурой, похожей на структуру х-модификации, но с большими размерами единичных ячеек.
Эта Al203-Fe203 фаза не содержит 6-модификации и является однофазной.