Тезисы
апрель 2017

Склокерамічні матеріали в системі Li2O – Al2O3 – B2O3 – SiO2


Ведмідь Д. С. , Зайчук Александр Викторович Зайчук А. В.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Склокристалічні матеріали широко застосовуються в машино-будуванні, електронній і авіаційній галузях промисловості, а також космічній і ракетній техніці. При цьому одна з провідних ролей належить матеріалам, які отримують в літійалюмосилікатній системі і володіють підвищеними показниками термічних, механічних і фізико-хімічних властивостей. Виготовлення склокристалічних матеріалів на основі алюмосилікатних систем за класичною ситаловою технологією є високовартісним і енергоємним (температура варіння вихідного скла до 1650°С), а також вносить обмеження на складність форм виробів. Значно ширші можливості для виготовлення виробів складних форм дає застосування керамічної технології, температура випалу виробів при цьому переважно становить 1200-1250°С.

Метою даної роботи було дослідження можливості одержання низькотемпературної склокераміки сподуменового складу з високими фізико-технічними показниками.

Для зниження температури варіння був обраний склад скла в псевдопотрійній системі Li2O – Al2O3 – SiO2 (вміст B2O3 постійний – 10 мас.%), який відповідав стехіометричному сподумену і знаходився у безпосередній близькості до евтектики з температурою 1260°С. Варіння скла здійснювали в силітовій печі в шамотних тиглях при температурі 1350°С на протязі 1 год. Отримане скло попередньо подрібнювали, після чого готували водний шлікер з вологістю 22-24%. Приготовлений шлікер вистоювали протягом 4 год. Зразки зі скла формували методом шлікерного лиття у гіпсові форми. Отримані зразки після сушіння піддавали ступінчастій термічній обробці спочатку при температурах розм’якшення (600°С) і кристалізації (760°С) скла, які були визначені за допомогою диференційно-термічних досліджень, з витримкою на протязі 2 год, а потім в температурному інтервалі 950-1050°С з витримкою на протязі 1 год.

Проведеними дослідженнями встановлено, що найбільш раціо-нальною для випалу дослідних зразків є температура 1000°С, яка забезпечує формування матеріалу з комплексом високих фізико-технічних показників (водопоглинання – 0,11%, уявна щільність – 2,01 г/см3, межа міцності на стискання – 100 МПа). При цьому утворюється кристалічна фаза (β-сподумен), яка обумовлює низькі значеннями ТКЛР у межах (10,3-13,2)·10-7 град-1.