Представлен обзор оксидных композиций, разработанных для модификации керамических фильтрующих элементов на основе алюмосиликатного волокна в целях селективного каталитического восстановления оксидов азота при очистке высокотемпературных промышленных газов. Приведены методы изготовления каталитических композиций и способы их введения в структуру керамических фильтрующих элементов.
Методом нормального отрыва измерена адгезионная прочность границы твердых фаз в системах стекло Ge20Se80– субстрат (кварцевое стекло, нержавеющая сталь, карбид вольфрама) в температурном диапазоне 270…360 ?С. Установлено, что из исследованных конструкционных материалов максимальная адгезия халькогенидного стекла наблюдается к нержавеющей стали с неазотированной поверхностью. Исследованы смачивание и работа адгезии расплава стекла Ge20Se80 к конструкционным материалам в температурном диапазоне 370…470 ?С. Максимальная работа адгезии халькогенидного расплава наблюдается к поверхности кварцевого стекла, минимальная – к поверхности азотированной нержавеющей стали.
Изучено влияние количественного содержания сульфат-ионов на ключевых технологических стадиях синтеза керамического порошка YAG:Cr на оптические свойства керамики. Оценены размер и распределение частиц по размерам, степень агломерации, удельная площадь поверхности, фазовый состав керамического порошка. Описаны изменение микроструктуры и оптические свойства керамического материала YAG:Cr в зависимости от применяемого количества сульфат-ионов на различных этапах синтеза керамического порошка.
Выявлено, что использование на этапе осаждения или отмывки осадка раствора, содержащего 0,200 М и 0,045 М сульфат-ионов, приводит к достижению лучших гранулометрических характеристик и наивысшей монодисперсности порошков-прекурсоров и керамических порошков YAG:Cr, а также позволяет улучшить оптические свойства керамики YAG:Cr с достижением значения коэффициента светопропускания более 81,5 %.
Приведены результаты исследования диэлектрических свойств и коэффициента гармоник для керамики титаната бария, полученной из порошка с размером частиц 50 нм при разных температурах спекания. Показано, что керамику из нанопорошков можно получать при меньших температурах спекания, чем техническую керамику с размером частиц 1 мкм. Наилучшими линейными и нелинейными диэлектрическими свойствами обладает керамика, полученная при температуре спекания 1200 ?С.
На основе техногенного кремнеземсодержащего сырья разработаны теплоизоляционно-композиционные вспененные неорганические материалы с пониженным показателем теплопроводности 0,064…0,076 Вт/(м·К). Изучено влияние порообразующих и отверждающих модифицирующих добавок на структуру, фазообразование и физико-технические свойства вспененных материалов. Установлено, что совместное использование графита и мела приводит к снижению плотности, применение графита и гипса, графита и кремнефтористого натрия – к увеличению прочности материалов.
Исследованы физико-механические и технологические свойства керамических плит в композиции Кулатауская глина–барханные пески Тупраккалинского массива, находящиеся в Нижеамударьинском регионе Узбекистана.
В условиях лабораторных и полупроизводственных испытаний установлено, что из оптимальной композиции
М-7 при температуре обжига 1000...1050 ?С можно получить неглазурованные керамические плитки для наружной облицовки и для пола, а из оптимальной композиции М-9 при температуре обжига 1000...1050 ?С – облицовочные и фасадные плитки с глущенной глазурью.
Рассмотрена эффективность влияния боратных (буры) и фторидных (фторида натрия) плавней на спекание кристаллического (песка) и аморфного (диатомита) силикатного сырья. Описано изменение плотности и внешнего вида образцов с различным количеством добавок плавней при их термической обработке при различных температурах. Показано, что введение 4 мас. % буры снижает температуру достижения плотности 1500 кг/м3
на 100 ?С, а 6 мас. % буры – на 200 ?С. Установлено, что введение плавней повышает количество рентгеноаморфной стеклофазы за счет деполимеризации кремний-кислородной решетки и формирования низкотемпературного расплава.
Представлен обзор диэлектрических керамических материалов с высокими (более 10 000) значениями относительной диэлектрической проницаемости. Бо?льшая часть составов этих материалов базируется на системах, включающих в себя сегнетоэлектрические материалы, твердые растворы на их основе и несегнетоэлектрические компоненты. Рассмотрены различные подходы к увеличению диэлектрической проницаемости материалов: допирование, атмосфера спекания, время помола, температура спекания, размер зерна. Проведено сравнение влияния допантов и метода синтеза на значение характеристик конденсаторных керамик, которые могут использоваться в низкочастотном и высокочастотном диапазонах.
Методом закалки расплава синтезировано стекло состава 12,5Li2O–50GeO2–37,5P2O5. Путем его термообработки получен однофазный образец состава LiGe2(PO4)3 со структурой NASICON, перспективный в качестве твердого электролита полностью твердофазных литий-ионных источников тока. С помощью методов полного рентгеновского рассеяния с анализом функции парного распределения и спектроскопии диффузного отражения в УФ-видимом диапазоне исследованы локальная структура и оптические свойства стеклообразных и закристаллизованных образцов. Выполнена оценка влияния эффекта кристаллизации стекла на данные свойства. Показано, что структурирование в стекле наблюдается только на уровне первой-второй координационной сферы атомов Ge и P. Из данных спектров оптического поглощения исходного (аморфного) стекла установлено наличие в нем F+-центров, концентрация которых снижается в результате кристаллизации стекла. Оцененное значение ширины запрещенной зоны стекла после кристаллизации, т.е. для фазы LiGe2(PO4)3, для случая прямых разрешенных переходов составило 6,15 эВ, что превосходит расчетное значение, известное из литературы, приблизительно в 2 раза.
В рамках исследования синтезированы стекла, солегированные Sm3+/Gd3+ в системе B2O3–GeO2–Bi2O3 в диапазоне составов 40B2O3–40GeO2–(15…17)Bi2O3–(3…2)Sm2O3–(2…1)Gd2O3 и 42,5B2O3–42,5GeO2–(11,25…12,75)Bi2O3–(2,25…1,50)Sm2O3–(1,500…0,075)Gd2O3. Проведена оценка люминесцентных характеристик в диапазоне температур от 298 до 673 К. Выявлены спектральные полосы фотолюминесценции, связанные с переходами между различными штарковскими подуровнями ионов Sm3+. Обнаружено перераспределение отношения интенсивности полос люминесценции, соответствующих переходам 4G5/2 ? 6H9/2 на максимуме длины волны фотолюминесценции ( = 645 нм), 4G5/2 ? 6H7/2 ( = 597 нм). На основании полученных данных произведен расчет отношения интенсивности флуоресценции FIR, относительной чувствительности SR. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности этих стекол в качестве люминесцентного термометрического материала.
