ТОМ 96, № 9 (2023)

Изучены условия синтеза муллитокорундовой керамики, полученной на основе порошков Al2O3 и SiO2. Определен состав муллитокорундовой керамики с массовым содержанием Al2O3 < 80 %, при котором обеспечивается наилучшая термомеханическая совместимость c молибденом. Подтверждена возможность получения композиционного материала на основе муллитокорундовой матрицы и молибдена, а также его применения в качестве барьерного слоя на границе раздела Мo–Si-содержащая керамика. Установлено, что применение барьерного слоя заметно снижает вероятность возникновения термических напряжений на границе раздела двух фаз. Показано, что существует необходимость в уточнении технологических параметров подготовки порошковой Al2O3–SiO2-смеси для повышения термохимической совместимости молибдена с муллитокорундовой керамикой.

Методом химического осаждения синтезированы керамические порошки LuAG:Ce составов Lu2,98Ce0,02Al5O12 и Lu2,93Ce0,07Al5O12. Из керамических порошков в диапазоне температур вакуумного спекания 1600 – 1800 ?С были изготовлены образцы люминесцентной керамики. Исследовано влияние концентрации церия в LuAG:Ce, а также температуры вакуумного спекания на оптические свойства керамики. Изучены спектрально-люминесцентные свойства керамических образцов LuAG:Ce. Показано, что интенсивность люминесценции зависит от концентрации активатора и температуры вакуумного спекания. Обнаружено смещение максимумов спектральных полос люминесценции керамики LuAG:Ce при варьировании температуры вакуумного спекания в пределах 1600 – 1800 ?С.

С помощью методов рентгенофазового, рентгеноструктурного, синхронного термического методов анализа, сканирующей электронной микроскопии, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота изучен процесс получения CuO/ZnO/?-Al2O3-композитов, которые могут использоваться в качестве основного компонента катализаторов для крупнотоннажных процессов получения метанола и конверсии монооксида углерода. Установлено влияние способа получения, характера и интенсивности обработки на фазовый состав образующихся прекурсоров и физико-химические свойства полученных композитов. Изучены процессы, протекающие на стадии механохимической активации смеси безводных оксидов CuO/ZnO/?-Al2O3, смеси оксидов с карбонатом аммония и этандиовой кислотой. Определены оптимальные параметры получения CuO/ZnO/?-Al2O3-композитов с развитой удельной поверхностью и пористой структурой.

Проведено исследование фазового состава и спектрально-люминесцентных свойств образцов люминесцентной керамики, созданных на основе оксидных композиций, состав которых описывался общей формулой Y2,98-хCeхAl5,02О12, где х = 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,45; 0,60 формульных единиц (ф.ед.). Показано, что фазовый состав керамических порошков существенно зависит от концентрации церия и среды прокаливания. Определено, что максимальная концентрация катионов церия в решетке граната при прокалке на воздухе составляет порядка 0,1 ф. ед., а в среде аргона и водорода приблизительно 0,16 ф.ед. Исследована фотолюминесценция образцов керамики при возбуждении лазером с длиной волны 445 нм. Показано, что образцы керамики, полученные при спекании в среде аргона и водорода, обладают более высокой интенсивностью люминесценции по сравнению с образцами, синтезированными в вакууме. Продемонстрирована возможность смещения длины волны максимума интенсивности люминесценции от 546 до 570 нм посредством изменения катионного состава и условий спекания керамики. Показано негативное влияние окислительного отжига керамических образцов на интенсивность и положение максимумов люминесценции в высоколегированных церием оксидных композициях Y2,98-хCeхAl5,02О12.

Приведены результаты получения упрочненных синтактических углеродных материалов, которые могут использоваться для технической теплоизоляции в условиях повышенных давлений и температур. Упрочненный синтактический углеродный материал получают путем смешивания полых углеродных микросфер, предварительно обработанных катализатором хлоридом ванадия (III), с фенолформальдегидным связующим с добавкой тонкодисперстного полидиметилсилана, формованием композиции при низком давлении, выдержке формы
при 150 ?С в течение 2 ч, последующей термообработкой в инертной среде при 375 ?С и окончательной карбонизацией в сочетании с карбидизацией при подъеме температуры со скоростью 100 ?С/ч до 900 ?С. Изучены физико-механические и теплофизические характеристики. Синтактический материал может быть использован
для изготовления теплоизоляционных изделий, работающих в условиях высоких температур.

Рассмотрено применение комплексного исследовательского подхода для реконструкции технологии керамического производства на территории Кыргызской Республики на основе результатов, полученных современными методами. Впервые обобщены результаты изучения физико-механических и физико-химических свойств и сделана попытка раскрыть методы технического анализа керамических артефактов.
Разработан единый научный подход к керамике различных периодов от II тысячелетия до н.э. до X – XII вв., раскопанной в Кыргызстане, для определения взаимосвязи между их микроструктурой и физико-механическими свойствами. Технология керамики, как никакая другая отрасль, требует такого рода исследований в силу специфики технической информации, связанной одновременно с природными и социальными факторами.
Отсутствие прочных знаний в области технологии керамики препятствует получению важной информации об истории, культуре и экономике Кыргызстана как субъекта государственного строительства. Однако всестороннее изучение техники производства, типов, состава и качества керамики открыло бы совершенно новые перспективы для подтверждения древности Кыргызстана.

Разработаны составы глушеных стекол для верхнего слоя и нижнего конструкционого слоя композиционного стеклокристаллического облицовочного материала на основе отходов фосфорной промышленности: фосфорного шлака, фосфоритовой мелочи, котрельной пыли и стеклобоя.

Изучено in vitro влияние погружения в раствор кофейного напитка на стойкость цвета двух типов керамических реставраций, изготовленных с использованием технологии CAD/CAM. Выполнена поверхностная обработка стеклокерамических блоков на основе силиката лития, усиленного оксидом циркония (ZLS) и дисиликата лития (LDS) двумя методами – механическим полированием и глазурованием. Проведен анализ цвета блоков до и после погружения в раствор кофе с помощью спектрофотометра и рассчитаны изменения цвета. Выполнен анализ изменений цвета с использованием двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Тип материала оказал значительное влияние на изменения цвета (P < 0,001). После глазурования и механического полирования в обеих группах наблюдалось значительно меньшее изменение цвета у LDS по сравнению с ZLS. В случае обоих керамических материалов в группе с применением глазурования отмечалось меньшее изменение цвета по сравнению с группой, где осуществлялось механическое полирование. Цветовые изменения во всех группах были оценены как клинически приемлемые. Глазурование обеспечило более стабильную цветовую стойкость по сравнению с механическим полированием. У LDS наблюдалась более высокая цветостойкость по сравнению с ZLS при обоих методах поверхностной обработки.