ТОМ 98, № 9 (2025)

Представлен результат отжига синтетического кварцевого стекла особой чистоты при температуре 250 ?С и повышенном давлении 7 МПа в атмосфере молекулярного водорода. Отжиг при данных условиях позволяет увеличить коэффициент пропускания на длине волны 190 нм на 2 %. Поглощение кварцевого стекла в области от 238 до 254 нм соответствует дефектам его структурной сетки, а именно переходам кремниевых кислорододефицитных центров немостикового кислорода, которые деактивируются атомарным водородом с образованием устойчивых гидроксильных групп Si–O–H, что в свою очередь снижает поглощение в указанной области. С помощью ИК-фурье-спектроскопии установлено, что при диффузии молекулярного водорода образуется пик в области волнового числа от 4200 до 4100 см–1 и соответствует растворенному в структурной сетке кварцевого стекла молекулярному водороду.

Исследованы поверхности свинцово-силикатных стекол и невытравленных заготовок микроканальных пластин после их механической обработки. Установлено, что выдержка полученных образцов в 33%-ном растворе Н2О2 приводила к росту оптической прозрачности при соответствующем снижении их массы. Полученные результаты объясняются удалением с поверхности органических и кремнийорганических слоев, возникших в процессе механической обработки.

Показаны функциональные преимущества реакционно-спеченной керамики алмаз–карбид кремния для броневого применения по сравнению со стандартными материалами на основе карбида кремния, карбида бора и корунда. Экспериментально определены броневые свойства реакционно-спеченной керамики алмаз–карбид кремния по классу защиты Бр4 в составе опытных броневых панелей с различной толщиной керамических плит (6…10 мм), закрепленных на гибкой основе из сверхмолекулярного полиэтилена (8…10 мм). Результатом испытаний на пулестойкость является отсутствие пробития опытных броневых панелей.

На основе инертного к спеканию окисда иттрия, обладающего кубической сингонией, получены пористые керамические материалы, в том числе с введением ?-Al2O3 порядка 10 %. Выявлены характеристики пористой структуры и фильтрационные свойства синтезированной керамики. Также проведены испытания материалов в условиях воздействия агрессивных сред (водные растворы кислоты H2SO4 (20 масс. %) и щелочи KOH (10 масс. %)) и термоциклических нагрузок. Результаты исследований показали, что полученные материалы не подвергаются деформации и деструкции в агрессивных средах. Термоциклические испытания не выявили деградации физико-механических характеристик исследуемых образцов. Экспериментальные исследования разделения твердых и жидких компонентов суспензий на пористых керамических мембранах установили эффективность отбраковки модельных частиц SiC размером D50 = 500 нм более 99,9 %. Достигнутые эксплуатационные характеристики в сочетании с развитым поровым пространством синтезированных материалов позволяют эффективно применять их для микро- и ультрафильтрации жидкостей и процессов катализа в условиях воздействия агрессивных сред и высоких термических нагрузок.

Представлены результаты синтеза муллитокремнеземистой керамики с улучшенными электрофизическими характеристиками на основе природного каолинитового сырья, добытого в Оренбургской области. Основное внимание уделено исследованию влияния термической обработки и степени дисперсности исходного материала на формирование фазового состава. Для анализа использованы методы дифференциально-термического анализа, моделирования тепловых процессов при обжиге, а также рентгенофазовый анализ для идентификации фаз. Показано, что выбор оптимального температурного режима и предварительная механическая (измельчение) и химическая (щавелевая кислота) активация позволяют добиться стабилизации муллитовой фазы и снижения созревания остаточного кремнезема. Это обеспечивает низкие значения диэлектрических потерь в широком частотном диапазоне, а также повышенную термостойкость и теплоизоляционные свойства материала. Полученные образцы не только удовлетворяют, но и превышают требования ГОСТ 20419–83 по ключевым параметрам, таким как теплопроводность и диэлектрические потери, что подтверждает их перспективность для использования в электроизоляционных конструкциях и тепловых барьерах в энергетике и машиностроении.

Исследованы химико-минералогический состав, зерновая структура и физико-химические свойства необогащенных барханных песков, расположенных в Кушкупырском районе Узбекистана. Анализ гранулометрического состава свидетельствует о преобладании частиц с размером не менее 0,007 мм, при этом их модуль крупности не превышает единицы, что позволяет отнести эти пески к категории мелкозернистых. С помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) изучена морфология частиц барханного песка и показано, что его состав в основном представлен зернами кварца неправильной формы. Предложены составы для получения силиката натрия в системе микрокремнезем–барханный песок–каустическая сода.

Исследованы физико-химические характеристики и фазовые превращения диабазовых пород Узунбулакского месторождения. Показано, что в результате обжига при температуре 1000 ?C в образцах диабаза происходят фазовые превращения, сопровождающиеся образованием минералов волластонита, пироксена и небольшого количества высокотемпературных форм кварца и кристобалита. Установлена возможность использования данной диабазовой породы в качестве сырьевого компонента для получения кислотоупорных материалов различного назначения.