ТОМ 95, № 11 (2022)

Исследовано влияние добавок оксида бора в количестве от 0 до 11 мол. % на варочные свойства стекол в системе SrO–Al2O3–TiO2–ZrO2–B2O3–SiO2 для применения в качестве наполнителей стоматологических пломбировочных композитов в целях снижения температуры варки до технологически приемлемых значений (не более 1500 ?С)
и повышения прозрачности вырабатываемого гранулята. Установлено, что с ростом содержания B2O3 температуру варки можно снизить с 1600 ?С (в стеклах без добавок B2O3) до 1480 ?С при содержании B2O3 11,8 мол. %, при этом температура стеклования снижается с 820 до 743 ?С. Уже при содержании B2O3 6 мол. % при температуре варки 1500 ?С вырабатываются прозрачные стекла со светопропусканием 80 %, перспективные для создания пломбировочных композитов.

Получены стекла в системе SiO2–Al2O3–SrO–P2O5–F с содержанием оксида фосфора в пределах 7 – 12 мол. %. Совокупность свойств полученных стекол (показатель преломления 1,514 – 1,535, ТКЛР 44?10–7 – 61?10–7 К–1, пропускание выше 85 %, рентгеноконтрастность не менее 300 %) в совокупности с технологичностью синтеза (температура варки ниже 1500 ?С) свидетельствует о том, что они являются перспективными кандидатами для использования в качестве наполнителей стеклоиономерных цементов для стоматологии.

Рассмотрены современные тенденции развития технологий матирования стекла и изделий из него. Разработана эффективная технология матирования стекла с использованием альтернативных источников энергии, в частности низкотемпературной плазмы. Показано, что при матировании порошками железа дисперсностью 160 и 450 мкм образуется высококачественная матовая поверхность типа «морозное» матирование. Исследована микроструктура матированной поверхности. Рассмотрены теоретические аспекты матирования стекла. Определены технологические параметры матирования и показана экономическая эффективность разработанной технологии.

Проведено исследование коэффициентов теплопередачи и теплопроводности стеклянных покрытий теплообменных труб. Получена формула для определения максимального значения коэффициента теплопроводности стеклянного покрытия. Установлено, что при длительной эксплуатации теплообменного аппарата коэффициент тепло¬передачи стеклянного покрытия трубы от времени эксплуатации практически не зависит от чистоты поверхности стекла. Однако в латунных или медных трубах со временем происходит резкое снижение коэффициента теплопередачи из-за образования прочного слоя накипи и продуктов коррозии. Получена формула для вычисления максимального значения коэффициента теплопередачи стеклянных покрытий труб.

Исследованы диэлектрические свойства керамических материалов на основе BN–ZrB2 и BN–ZrO2, синтезированных в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) из смеси порошков бора В, нитрида бора BN и диоксида циркония ZrO2 в атмосфере азота N2. Результаты экспериментов показали, что керамика, синтезированная из исходной смеси состава (30B + 10ZrO2 + 60BN, мас. %), имеет значения диэлектрической проницаемости ? и тангенса угла диэлектрических потерь tg? при комнатной температуре 2,63 и 0,006 соответственно.

Рассмотрены виды аддитивных технологий и перспективы применения их для получения изделий из керамических материалов на основе карбида кремния. Наиболее востребованными для получения деталей сложных конфигураций являются такие аддитивные технологии, как стереолитография, фотоотверждение, струйная печать, послойная 3D-печать путем экструзии «чернил», трехмерная печать, селективное лазерное спекание, селективное лазерное плавление, метод ламинирования, метод послойного наплавления.

Рассмотрены возможности получения металлокерамических материалов состава Al2O3–Al методом жидкофазного окисления алюминия путем продувки расплава кислородом. Технологичность этого процесса позволяет избежать применения порошковых материалов, что приводит к большой вариативности формообразования фазовых составляющих получаемых материалов и удешевление их производства в сравнении с методами порошковой металлургии. Установлено, что, регулируя процесс окисления за счет изменения скорости и подачи газовой смеси, можно получать металлокерамические композиты с различной геометрической конфигурацией керамической фазы и ее количества. Предложен алгоритм расчета кинетики окисления алюминия при получении керамической фазы металлокерамического композита с учетом особенностей теплофизического процесса.

Исследовано влияние концентрации (от 18 до 6 %) раствора щелочного активатора (РА) на вязкость, физические и механические свойства геополимерных композитов на основе шамота с добавками отходов производства пеностекла, многослойных углеродных нанотрубок (MУН) и воздухововлекающей добавки (ВД) после термообработки при различных температурах. Термообработка при 1000 °С снижает плотность образцов с ВД от 1600 до 1240 кг/м3, прочность от 20,0 до 2,6 МПа и усадку от 5,9 до 1,5 %. Совместное применение ВД и МУН позволяет до 7,9 – 10,3 % повысить прочность и до 16,0 – 8,2 % снизить усадку образцов.