ТОМ 98, № 7 (2025)

Исследованы спектрально-люминесцентные свойства цинкофосфатных стекол в системе ZnO–P2O5 (PZ), допированных 0,25…1,00 мол. % Er2O3. Показано, что увеличение содержания Er2O3 в составе синтезированных стекол приводит к росту интенсивности полосы люминесценции с максимумом на длине волны ~1537 нм. Оценены значения феноменологических параметров интенсивности ?t (t = 2, 4, 6) Джадда–Офельта, на основе которых рассчитаны вероятности радиационных переходов, коэффициенты ветвления, сечения стимулированного излучения и радиационные времена жизни возбужденного состояния. Полученные результаты демонстрируют перспективность использования исследуемого материала в качестве светоизлучающей среды ближнего ИК-диапазона.

Представлены результаты исследования диэлектрических свойств и коэффициента гармоник керамики на основе цирконата свинца, синтезированной при различных температурах спекания из исходных порошков PbO и ZrO? с размерами частиц 500 и 20 нм соответственно. Установлено, что применение нанодисперсных порошков позволяет снизить температуру спекания по сравнению с традиционной технической керамикой, изготовленной из частиц размером 1 мкм. Максимальное значение диэлектрической проницаемости зафиксировано для керамики, спеченной при температуре 1100 °С. При повышении температуры спекания выше 1200 °С наблюдается снижение диэлектрической проницаемости, однако при охлаждении в интервале 226…208 °С происходит формирование сегнетоэлектрической фазы.

Получена керамика на основе волластонита ?-СaSiO3 с добавками перовскита и спекающей алюмо-медно-литиевой добавки. Описано влияние спекающей добавки на керамические и диэлектрические свойства в системах СaSiO3/Al2O3–CuO–Li2CO3 и СaSiO3/СaTiO3–Al2O3–CuO–Li2CO3. Теплопроводность ? полученных образцов находится в диапазоне 0,43…0,65 Вт/(м?К), что характерно для волластонитовой керамики. Диэлектрическая проницаемость составила ?r = 4,9…8,0, тангенс угла диэлектрических потерь – tg? = (15,3…17,9)?10–3 при частоте f = 1 МГц, а средняя плотность – ?ср = 2,44…2,63 г/см3. Спекание образцов проводили при температурах 875…950 ?С. Свойства полученной керамики в сочетании с низкой теплопроводностью ? соответствуют требованиям, предъявляемым к термоустойчивым керамическим корпусам и платам для микроэлектроники по LTCС технологии.

Представлены результаты исследования влияния различной долевой фракции стабилизирующей примеси оксида иттрия Y2O3 на микроструктуру, фазовый состав и механические свойства керамики на основе диоксида циркония ZrO2, полученной методом электронно-лучевого спекания в форвакуумной области давлений. Изучены керамики с массовым содержанием Y2O3 от 1,8 до 31,5 %. Показано, что увеличение доли Y2O3 в керамике на основе ZrO2 приводит к снижению плотности спеченной керамики, но при этом способствует стабилизации тетрагональной фазы ZrO2. Это положительно сказывается на ее прочностных характеристиках с учетом отсутствия давления в процессе спекания. Установлено, что оптимальное содержание Y2O3 для достижения высокой микротвердости (до 5,64 ГПа) составляет 15 %.

Исследованы физико-механические свойства корундовой керамики на основе отечественного глинозема марки Г-00. Получены наилучшие показатели механической прочности для керамики, обожженной при температуре 1450 ?С, содержащей 5 масс. % оксида иттрия и 5 масс. % эвтектической добавки MnO–TiO2. Показаны перспективы импортозамещения глинозема.

Исследован процесс фазообразования нового сурьмяного пирохлора (пр. гр. Fd-3m) состава Bi2,7Zn0,46Ni0,70Sb2O10 + ? в ходе твердофазного синтеза из оксидных прекурсоров. Процесс твердофазного синтеза сурьмяного пирохлора состава Bi2,7Zn0,46Ni0,70Sb2O10 + ? представляет собой сложный многоступенчатый процесс. Показано, что активное взаимодействие оксидных прекурсоров происходит при температуре выше 600 ?С, в результате которого образуется первичная промежуточная фаза Bi3SbO7. Оксидные прекурсоры, в том числе оксиды висмута (III) и сурьмы (III, V), фиксируются в образце в индивидуальном состоянии до температуры 750 ?С, выше которой формируется стабильная до 900 ?С кубическая фаза Bi3M2/3Sb7/3O11 (пр. гр. Pn-3). Фаза пирохлора в образце проявляется при 650 ?С, значительный рост доли пирохлора происходит при температуре 850 ?С и выше. Фазовочистый пирохлор образуется при 950…1050 ?С. При температуре 1050 ?С происходит спекание мелкозернистой керамики, формируется малопористая микроструктура за счет срастания мелких зерен с образованием укрупненных кристаллитов с продольным размером 2…4 мкм. Параметр элементарной ячейки пирохлора в интервале 650…1050 ?С изменяется немонотонно, при 800 ?С фиксируется минимальное значение 10,464 ?, постоянная ячейки фазовочистого пирохлора состава Bi2,7Zn0,46Ni0,70Sb2O10 + ? равна 10,474 ?.

Проведены исследования технологических свойств глинистого сырья месторождения Столинские Хутора (участок Видибор, Брестская область), позволившие осуществить классификацию указанного природного тонкообломочного материала согласно ГОСТ 9169–2021. Установлено, что глина является тугоплавкой, высокопластичной, полукислой или кислой (в зависимости от глубины залегания) с высоким или средним содержанием красящих оксидов, грубодисперсной, неспекающейся в температурном интервале обжига 900…1200 ?. Изучен фазовый состав глинистого материала, а также процессы, протекающие при его термообработке. Определено, что рассматриваемая глина может найти применение в производстве кирпича и камня рядового, клинкерного материала, а также керамических плиток для устройства полов. Образцы строительной керамики, полученные в лабораторных условиях с использованием глины месторождения Столинские Хутора, обладают необходимым комплексом физико-химических и эксплуатационных характеристик.

Представлены результаты исследования химического и минералогического составов минерала гематита Кызылташского месторождения до и после обжига, выбраны способы его обогащения. Синтезированы красные и коричневые пигменты, проанализированы результаты рентгенофазового и электронно-микроскопического анализов. Изучены красящие свойства полученных красных и коричневых пигментов. Установлено, что гематит Кызылташского месторождения может быть использован в качестве сырьевого компонента на производственных предприятиях промышленности строительных материалов Узбекистана для приготовления керамических глазурей красящих пигментов.