Исследованы кристаллизационные свойства стекла многокомпонентного состава на основе системы Li2O–Al2O3–SiO2. Методом Маротты и др. установлено, что температура 670 ?С при времени выдержки 2 ч обеспечивает максимальную скорость зарождения кристаллической фазы ?-эвкриптитоподобных твердых растворов.
С помощью ДСК измерены энергия активации зародышеобразования и параметр Аврами. Методом градиентной кристаллизации установлен температурный диапазон термообработок, в пределах которого возможно получение прозрачного ситалла. Уточнение температурно-временных параметров этапа нуклеации позволило сократить время второй ступени ситаллизации, необходимое для полного формирования структуры прозрачного ситалла. Варьирование времени выдержки при температуре 710 ?С позволяет плавно изменять ТКЛР в интервале температур ?120…+500 ?С в диапазоне значений (?3…+40)?10–7 К–1.
Андрей Сергеевич Наумов – аспирант кафедры химической технологии стекла и ситаллов Российского химико-технологичес-кого университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Роман Олегович Алексеев – ведущий инженер, кафедра химической технологии стекла и ситаллов, факультет Технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ), Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Виталий Иванович Савинков – канд. техн. наук, ассистент кафедры химической технологии стекла и ситаллов Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Владимир Николаевич Сигаев – д-р хим. наук, профессор, руководитель Международного центра лазерных технологий, руководитель Международной лаборатории функциональных материалов на основе стекла им. П. Д. Саркисова, заведующий кафедрой химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева, Москва, Россия. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
1. Low Thermal Expansion Glass Ceramics / eds. H. Bach, D. Krause. Berlin – Heidelberg: Springer. 2005. P. 121–235.
2. Hartmann P., Jedamzik R., Carr? A., et al. Glass ceramic ZERODUR®: Even closer to zero thermal expansion: a Review. Part 1 // JATIS. 2021. V. 7, No. 2. P. 020901.
3. Hartmann P., Jedamzik R., Carr? A., et al. Glass ceramic ZERODUR®: Even closer to zero thermal expansion: a Review. Part 2 // JATIS. 2021. V. 7, No. 2. P. 020902.
4. Schulz H. Thermal expansion of beta eucryptite // J. Am. Ceram. Soc. 1974. V. 57, No. 7. P. 313–318.
5. Lichtenstein A. I., Jones R. O., Xu H., et al. Anisotropic thermal expansion in the silicate ?-eucryptite: A neutron diffraction and density functional study // Phys. Rev. B. 1998. V. 58, No. 10. P. 6219.
6. Roy R., Agrawal D. K., McKinstry H. A. Very low thermal expansion coefficient materials // Annu. Rev. Mater. Sci. 1989. V. 19, No. 1. P. 59–81.
7. Голяев Ю. Д., Запотылько Н. Р., Недзвецкая А. А. и др. Термостабильные оптические резонаторы для Зеемановских лазерных гироскопов // Оптика и спектроскопия. 2012. Т. 113, №. 2. С. 253–255. [Golyaev, Yu. D., Zapotyl'ko, N. R., Nedzvetskaya A. A., et al. Thermally stable optical cavities for Zeeman laser gyroscopes // Opt. Spectrosc. 2012. V. 113. P. 227–229.]
8. Lipatiev A. Fedotov, S., Lotarev S., et al. Direct laser writing of depressed-cladding waveguides in extremely low expansion lithium aluminosilicate glass-ceramics // Opt. Laser Technol. 2021. V. 138. P. 106846.
9. Guan J. Femtosecond-Laser-Written Integrated Photonics in Bulk Glass-Ceramics Zerodur // Ceram. 2021. V. 47, №. 7. P. 1018–10192.
10. Mitra I. ZERODUR: a Glass-Ceramic Material Enabling Optical Technologies // Opt. Mater. Express. 2022. V. 12, No. 9. P. 3563–3576.
11. US Pat. No.: US 7,220,690 B2 Int. Cl. C03C 10/12. Glass ceramic having a low thermal expansion / I. Mitra, J. Alkemper. Date of Patent: 05.27.2007.
12. Сигаев В. Н., Савинков В. И., Шахгильдян Г. Ю. и др. О возможности прецизионного управления температурным коэффициентом линейного расширения прозрачных литиево-алюмосиликатных ситаллов вблизи нулевых значений // Стекло и керамика. 2019. № 12. С. 11–16. [Sigaev V. N., Savinkov V. I., Shakhgil’dyan G. Yu. et al. On the possibility of precision control of the linear thermal expansion coefficient of transparent lithium-aluminum-silicate sitals near zero values // Glass Ceram. 2020. V. 76. No. 11. P. 446–450.]
13. Пат. РФ 2 569 703. С1 МПК C03C 10/12. Способ получения оптического ситалла / В. Н. Сигаев, В. И. Савинков, Е. Е. Строганова и др. Опубл. 27.11.2015.
14. Wu J., Lin C., Liu J., et al. The effect of complex nucleating agent on the crystallization, phase formation and performances in lithium aluminum silicate (LAS) glasses // J. Non Cryst. Solids. 2019. V. 521. P. 119486.
15. Guo X., Yang H., Han C., et al. Crystallization and microstructure of Li2O–Al2O3–SiO2 glass containing complex nucleating agent // Thermochim. Acta. 2006. V. 444, No. 2. P. 201–205.
16. Venkateswaran C., Sreemoolanadhan H., Vaish R. Lithium Aluminosilicate (LAS) Glass-Ceramics: a Review of Recent Progress // Int. Mater. Rev. 2022. V. 67, No. 6. P. 620–657.
17. Wurth R., Munoz F., M?ller M., et al. Crystal growth in a multicomponent lithia aluminosilicate glass // Mater. Chem. Phys. 2009. V. 116, No. 2–3. P. 433–437.
18. Davis M.J., Mitra I. Crystallization measurements using DTA methods: applications to Zerodur® // J. Am. Ceram. Soc. 2003. V. 86, No. 9. P. 1540–1546.
19. Li M., Xiong C., Ma Y., et al. Study on Crystallization Process of Li2O–Al2O3–SiO2 Glass-Ceramics Based on In Situ Analysis // Materials. 2022. V. 15, No. 22. P. 8006.
20. Matusita K., Tashiro M. Rate of homogeneous nucleation in alkali disilicate glasses // J. Non Cryst. Solids. 1973. V. 11, No. 5. P. 471–484.
21. Kleebusch E., Patzig C., Krauseet M., et al. The titanium coordination state and its temporal evolution in Li2O–Al2O3–SiO2 (LAS) glasses with ZrO2 and TiO2 as nucleation agents-A XANES investigation // Ceram. Int. 2020. V. 46, No. 3. P. 3498–3501.
22. Ходаковская Р. Я., Сигаев В. Н., Плуталов Н. Ф. и др. Фазовое разделение стекол системы Li2O–Al2O3–SiO2–TiO2 на начальных стадиях ситаллизации // Физика и химия стекла. 1979. Т. 5, № 2. С. 134–140.
23. Marotta A., Saiello S., Branda F., et al. Nucleation and crystal growth in Na2O?2CaO?3SiO2 glass: a DTA study // Thermochim. Acta. 1981. V. 46, No. 2. P. 123–129.
24. Marotta A., Buri A., Branda F. Nucleation in glass and differential thermal analysis // J. Mater. Sci. 1981. V. 16. P. 341–344.
25. Kissinger H. E. Reaction kinetics in differential thermal analysis // Anal. Chem. 1957. V. 29, No. 11. P. 1702–1706.
26. Augis J. A., Bennett J. E. Calculation of the Avrami parameters for heterogeneous solid state reactions using a modification of the Kissinger method // J. Therm. Anal. Calorim. 1978. V. 13, No. 2. P. 283–292.
27. Matusita K. Kinetic study of crystallization of glass by differential thermal analysis-criterion on application of Kissinger plot // J. Non-Cryst. Solids 1980. V. 38. P. 741–746.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
500 руб
DOI: 10.14489/glc.2023.08.pp.003-011
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку