Investigation of the phase formation mechanism in magnesium alumosilicate glasses during thermal treatment

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorSavvova, Oksana V.
dc.contributor.authorTymofieiev, Vadym D.
dc.contributor.authorFesenko, Oleksii I.
dc.contributor.authorVoronov, Hennadii K.
dc.contributor.authorSmyrnova, Yuliia О.
dc.contributor.authorСаввова, О. В.
dc.contributor.authorТимофєєв, В. Д.
dc.contributor.authorФесенко, О. І.
dc.contributor.authorВоронов, Г. К.
dc.contributor.authorСмирнова, Ю. О.
dc.date.accessioned2022-10-11T15:12:18Z
dc.date.available2022-10-11T15:12:18Z
dc.date.issued2022
dc.descriptionInvestigation 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.uk_UA
dc.description.abstractМетою 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.uk_UA
dc.description.abstract1The aim of this work is to study the structure of magnesium aluminosilicate glasses under heat treatment. The type and amount of the crystalline phase were determined using XRD (DRON-3M) and petrographic (NU-2E polarizing microscope) methods. The glass microstructure was studied using an «EMV 100 AK» electron microscope. The glass viscosity was determined by the method of stretching the thread. According to the results of investigations, the mechanism of structure and phase formation of magnesium aluminosilicate glass-ceramic materials has been established. The initial glasses are characterized by the ratio MgO:Al2O3:SiO2 = 1.0:2.5:5.0, the content of modifying oxides Σ(CaO, K2O, B2O3) = 12.5 wt. %, and the nucleation catalyst TiO2 = 2.5 wt. %. The scientific novelty consists in establishing a three-stage mechanism for the structure formation of magnesium aluminosilicate glass-ceramic materials under conditions of low-temperature two-stage heat treatment. At the first stage in the glass secondary drop-shaped inhomogeneities 0.01÷0.05 µm in size are formed due to the phase separation. Their presence and increased viscosity of glass at a temperature of 800 ºC leads to agglomeration of spherulites with a size of 0.5÷0.8 μm and the appearance of granular aggregates of crystallization nuclei (second stage). It was found that providing an increased viscosity (η = 108.6 Pa·s) of experimental glass causes the formation of a developed two-frame drop structure in a short time. This makes it possible to lower the temperature of formation of the crystalline phase nuclei. At the next stage, at a temperature of 990 ºC, the formation of a sitallized submicron high-strength structure of the material is observed. It is characterized by the presence of nano-inhomogeneities, α-cordierite crystals in the form of isometric prisms, and octahedral spinel crystals. These crystalline phases at a temperature of 1050 ºC form a finecrystalline structure of a glass-ceramic material with a crystal size of 0.5÷1.0 μm. The practical significance of the work lies in the development of compositions of high-strength glass-ceramic materials and technological parameters for their production.These materials can be used as a basis for the development of composite protective elements of machinery and equipment.uk_UA
dc.identifier.govdochttps://doi.org/10.15589/znp2022.2(489).5
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/6237
dc.language.isoenuk_UA
dc.relation.ispartofseries666.266.6uk_UA
dc.subjectmagnesium aluminosilicate glassesuk_UA
dc.subjectglass-ceramic materialsuk_UA
dc.subjectphase formationuk_UA
dc.subjectstructureuk_UA
dc.subjectviscosityuk_UA
dc.subjectмагнійалюмосилікатні стеклаuk_UA
dc.subjectсклокристалічні матеріалиuk_UA
dc.subjectфазоутворенняuk_UA
dc.subjectструктураuk_UA
dc.subjectв’язкістьuk_UA
dc.titleInvestigation of the phase formation mechanism in magnesium alumosilicate glasses during thermal treatmentuk_UA
dc.title1Дослідження механізму фазоутворення в магнійалюмосилікатних стеклах при термічній обробціuk_UA
dc.title22022
dc.typeArticleuk_UA

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Savvova.pdf
Розмір:
462.08 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
стаття
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.05 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 2 (489) 2022