Investigation of the phase formation mechanism in magnesium alumosilicate glasses during thermal treatment
Вантажиться...
Дата
2022
Автори
Savvova, Oksana V.
Tymofieiev, Vadym D.
Fesenko, Oleksii I.
Voronov, Hennadii K.
Smyrnova, Yuliia О.
Саввова, О. В.
Тимофєєв, В. Д.
Фесенко, О. І.
Воронов, Г. К.
Смирнова, Ю. О.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Метою даної роботи є дослідження структури магнійалюмосилікатних стекол в умовах термічної
обробки. Вид та кількість кристалічної фази визначали за допомогою рентгенофазового (дифрактометр ДРОН3М) та петрографічного (мікроскоп NU-2E) методів аналізу. В’язкість скла визначали за методом розтягнення нитки. Мікроструктуру стекол досліджували з використанням електронного мікроскопа «ЕМВ 100 АК».
За результатами проведених досліджених встановлено механізм структуро- та фазоутворення магнійалюмосилікатних склокерамічних матеріалів зі співвідношенням MgO:Al2O3:SiO2= 1,0:2,5:5,0 та вмістом модифікуючих оксидів (CaO, K2О, B2O3) 12,5 мас. % та каталізатору кристалізації (TiO2) 2,5 мас.%. Наукова новизна полягає у встановленні тристадійного механізму формування структури магнійалюмосилікатних склокерамічних матеріалів в умовах низькотемпературної двостадійної термічної обробки. На першому етапі утворення вторинних краплевидних неоднорідностей розміром 0,01÷0,05 мкм при температурі 800 ºC в умовах підвищеної в’язкості приводить до агломерації сферолітів розміром 0,5÷0,8 мкм та появи зернистих агрегатів зародків кристалізації на другому етапі. Встановлено, що забезпечення високої в’язкості (η = 108,6 Па·с) дослідного скла обумовлює формування розвиненої крапельної двокаркасної структури за короткий термін, що дозволяє знизити температуру формування зародків кристалічної фази. На четвертому етапі спостерігається формування ситалізованої субмікронної високоміцної структури, яка характеризується наявністю нанонеоднорідностей, кристалів α-кордієриту у вигляді ізометричний призм та октаедричних
кристалів шпінелі при температурі 990 ºC, які при температурі кристалізації 1050 ºC формують тонкокристалічну структури з розміром кристалів 0,5÷1,0 мкм.
Практична значимість роботи полягає у розробці складів високоміцних склокристалічних матеріалів та технологічних параметрів їх одержання. Вони можуть бутивикористані як основа при розробці композиційних захисних елементів техніки та обладнання.
Опис
Investigation of the phase formation mechanism in magnesium alumosilicate glasses during thermal treatment = Дослідження механізму фазоутворення в магнійалюмосилікатних стеклах при термічній обробці / O. V. Savvova, V. D. Tymofieiev, O. I. Fesenko, H. K. Voronov, Y. О. Smyrnova // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2022. – № 2 (489). – С. 35–40.
Ключові слова
magnesium aluminosilicate glasses, glass-ceramic materials, phase formation, structure, viscosity, магнійалюмосилікатні стекла, склокристалічні матеріали, фазоутворення, структура, в’язкість