ТОМ 99, № 4 (2026)

Исследован процесс лазерной маркировки изделии? из стекла, основанный на лазерно-индуцированном переносе паров красящего состава на поверхность изделия при облучении с противоположной стороны через толщу стекла. Для формирования изображения использован импульсно-периодический наносекундный лазер. Проведена валидация качества маркировки и ее технологической совместимости с дальнейшими операциями изготовления триплекса, включая термические и баротермические воздействия. Испытания показали, что средние значения прочности маркированных образцов (495 и 431 МПа) находятся в требуемом диапазоне и не свидетельствуют о критическом снижении механических характеристик по сравнению с допустимыми нормативами для изделии? данного класса. Полученные результаты подтверждают возможность внедрения технологии в производственный цикл для автоматизированной идентификации изделии? (буквенно-цифровые обозначения, QR-коды, штрихкоды) при сохранении эксплуатационных характеристик.

Сцинтилляционные литий-силикатные стекла, легированные редкоземельными ионами, являются перспективными материалами для детекторов нейтронов. Оксифторидные стекла за счет модификации фтором обладают улучшенными спектральными и механическими свойствами по сравнению с оксидными стеклами. В работе методом варки получено модифицированное фторидами лития и алюминия литий-силикатное стекло, легированное ионами церия, и исследованы его спектральные и структурные характеристики. Показано, что введение в состав стекла 2 мол. % фторида алюминия не приводит к кристаллизации. Стекла обладают люминесценцией в УФ-области спектра при возбуждении на 300 нм. Световыход под гамма-квантами источника 137Cs (662 кэВ) оказался на 30 % выше, чем у коммерчески доступного аналога – стекла GS20. При введении в состав LiF кинетика сцинтилляции замедляется, в отличие от стекол, модифицированных AlF3, где происходит увеличение эффективности передачи энергии за счет улучшения связности стекольной сетки. Полученные данные свидетельствуют о перспективности применения фторидных модификаторов в создании оксифторидных стекол для сцинтилляционных приложений.

Рассматривается проблема получения керамики на основе карбида бора с высокими физико-механическими характеристиками, в частности – проблема выбора исходного порошкового материала и технологии изготовления. Приведены результаты исследований порошков отечественного и импортного производства, показаны различия в их структурных свойствах и химическом составе. Отмечено, что форма зерна и гранулометрический состав порошков карбида бора оказывают существенное влияние на плотность заготовок при формовании методом одноосного прессования и содержание свободного кремния после силицирования; химический состав порошков определяет структуру керамики. Сравнение структурных и физико-механических свойств керамики на основе порошков отечественного и импортного производства показало преимущества использования отечественных порошков производства АО «УНИХИМ с ОЗ» по большей части физико-механических характеристик.

Представлены результаты исследований по получению керамики на основе ZrB2 методом шликерного литья с последующим свободным спеканием. Определены оптимальные параметры процесса формования сложнопрофильных заготовок изделий. Исследовано влияние температуры свободного спекания на структуру и физико-механические свойства керамики на основе ZrB2. Оптимальным составом по физико-механическим свойствам оказалась керамика состава 70 об. % ZrB2–30 об. % SiC, полученная при температуре спекания 2100 °С при выдержке 1 ч. Проведены исследования теплофизических свойств полученного материала при температурах до 2500 °С включительно.

Исследовано влияние диоксида церия (в количестве от 0 до 3,56 масс. %) и метода спекания (свободное спекание на воздухе, горячее прессование в аргоне) на фазовый состав, микроструктуру и свойства алюмоциркониевой керамики, содержащей 50 масс. % ZrO2. Установлено, что метод спекания определяет реализацию двойственной роли CeO2. Горячее прессование способствует восстановлению Ce4+ до Ce3+ и формированию пластинчатого гексаалюмината церия CeAl11O18, выявленного методами рентгенофазового и микрорентгеноспектрального анализа. Свободное спекание приводит к стабилизации кубической фазы ZrO2 (c-ZrO2). Горячее прессование обеспечило высокую относительную плотность (>99 % от теоретической) и практически нулевую открытую пористость, тогда как при свободном спекании пористость достигала 5 %. Твердость снижается с ростом содержания CeO2 при спекании материалов обоими методами. Трещиностойкость при свободном спекании в значительной степени определяется пористостью материала. При горячем прессовании критический коэффициент интенсивности напряжений возрастает с увеличением содержания CeO2 и, соответственно, CeAl11O18, достигая 7,5 ± 0,2 МПа·м1/2. Это демонстрирует эффективность CeAl11O18 как упрочняющей фазы. Показано, что горячее прессование является предпочтительным методом для получения алюмоциркониевой керамики Al2O3–ZrO2, в исходную смесь которой вводили CeO2.

Исследованы дефекты невытравленных заготовок микроканальных пластин после их механической обработки. Установлено, что при операциях резки и шлифовки появляются дефекты, приводящие к образованию сквозных и несквозных паразитных каналов, а также к деформации каналов, граничащих с обрамлением и на стыке многожильных стеклянных стержней. Установлено, что в основном дефекты возникают на этапе сборки и вытяжки компонентов микроканальных пластин. Показано, что изученные дефекты не влияют на интегральное и локальное электрическое сопротивление заготовок.