Склокерамічні матеріали загального складу Li2O - Al2O3 - SiO2 використовують у високотехнологічних виробах завдяки їх низькому коефіцієнту термічного розширення (КТР), високій твердості, хімічній стійкості і прозорості. Проведено експериментальне дослідження можливості одержання Li-скла та склокристалічних матеріалів на його основі з мінеральної сировини українських родовищ. Основою для вихідної сировини слугували монофракції петаліту (LiAlSi4O10) Полохівського родовища Українського щита. Експерименти виконано з двома складами сумішей мінералів із домішками фосфату алюмінію та без нього, %: (1) SiO2 - 71,0, Al2O3 - 19,2, Li2O - 3,7, ZrO2 - 2,1, TiO2 - 2,1, P2O5 - 0; (2) SiO2 - 67,8, Al2O3 - 17,0, Li2O - 2,6, ZrO2 - 1,3, TiO2 - 1,6, P2O5 - 6,8. Термообробку зразків здійснювали в індуктивній печі з графітовим стаканом за <$E1600~-~1700~symbol Р roman C> протягом 2,5 год. Двоступінчасту термообробку одержаних зразків гомогенного прозорого скла з вмістом Li2O 2,6 % (2) і 3,7 % (1) здійснено шляхом прогріву за <$E760~symbol Р roman C> протягом 20 хв і, після охолодження, повторного прогріву за <$E820~symbol Р roman C> протягом 40 хв. Фазовий і хімічний склад одержаних продуктів дослідили за допомогою методів силікатного хімічного аналізу, рентгеноспектрального мікроаналізу, рентгенівської дифракції та електронної мікроскопії. КТР визначили за допомогою термокамери конструкції В. Калюжного. Порівняльне дослідження одержаних проміжних і кінцевих продуктів за допомгою методу рентгенівської дифрактометрії надал змогу встановити наявність нанокристалічних фаз модифікованих кварцу та циркону в обох зразках після двох стадій прогріву. Найнижчі показники мікротвердості і найвищі значення КТР демонструють зразки вихідного скла. КТР зразків, які пройшли першу стадію термообробки (нуклеацію), майже не змінюється. Значення мікротвердості в них збільшуються на 3 - 5 ГПа. Після другого етапу термічної обробки спостерігається суттєве зменшення значень КТР до <$E1~cdot~10 sup -6 ~roman К sup -1> та зростання мікротвердості (до ~8 ГПа у фосфоровмісній кераміці). Ці зміни характерні для процесу утворення Li-склокераміки і пов'язані з ростом нанокристалів Li-вмісних фаз. Результати досліджень надають змогу зробити висновок про можливість виробництва технологічних термотривких склокерамічних матеріалів безпосередньо з літієвої мінеральної сировини українських родовищ.

  Повний текст PDF - 497.276 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"