Проведен статистический анализ взаимосвязи редокс-отношения вырабатываемого флоат-стекла с технологи¬ческим режимом варки, содержанием шихты и химическим составом стекла. Показано влияние редокс-отношения на технико-экономические показатели работы ванной печи и качество вырабатываемого стекла.
Прозрачная стеклокерамика привлекает все больше внимания как материал для защиты экранов электронных устройств. Рассмотрена возможность ионного упрочнения прозрачной ганитовой стеклокерамики, содержащей небольшое количество Na2O. Изучена зависимость микротвердости ганитовой стеклокерамики от режимов ионнообменной обработки, а методами рентгенофазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии исследована ее структура. Показано, что при определенных условиях ионное упрочнение стеклокерамики даже с небольшим содержанием щелочных ионов в составе приводит к повышению микротвердости.
Керамика Ce0,9Bi0,1O2 – ? получена методом твердофазного синтеза. Показано, что полученные образцы обладают кубической структурой флюорита с пространственной группой симметрии Fm3m. Проведены исследования электрических свойств твердого раствора Ce0,9Bi0,1O2 – ? методом импедансной спектрометрии на переменном токе. Установлено, что энергия активации электропроводности имеет два участка 0, 51 эВ (400 – 680 ?С) и 1,6 эВ (680 – 800 ?С), энергия активации процесса диэлектрической релаксации составила 0,88 эВ.
Методом твердофазной реакции впервые синтезирован свинецсодержащий перовскит сложного состава PbNaKNb2FeO9,5 (пр. гр. Pnma, a = 5,654 ± 0,003 ?, b = 7,977 ± 0,001 ?, c = 5,646 ± 0,003 ?). Образец характеризуется беспористой микроструктурой, образованной хаотически ориентированными кристаллитами кубической формы. Ширину запрещенной зоны (?2,10 эВ) сложного перовскита для прямого разрешенного электронного перехода рассчитали по данным спектра диффузного отражения. Диэлектрическая проницаемость образца при комнатной температуре и частоте 106 Гц достигает величины 1365, тангенс диэлектрических потерь равен 0,1.
Изучены дисперсионные характеристики каолина месторождения Журавлиный Лог, а также ?-потенциал и кажущаяся вязкость суспензий на его основе. Каолиновые суспензии имели достаточно высокую стабильность благодаря отрицательному заряду поверхности частиц. ?-Потенциал определен как функция рН и концентрации триполифосфата методом электрофореза. Эффективность действия добавки на кажущуюся вязкость суспензии связана со способностью повышать рН, а значит, и ?-потенциал. Установлена изоэлектрическая точка каолина, равная 3,28. Каолиновая суспензия обладала достаточно высокой скоростью литья, что может быть объяснено хорошей закристаллизованностью минерала (индекс Хинкли 1,76).
В сфере строительства из года в год растет объем использования керамической брусчатки для улучшения устойчивости к воздействиям внешней среды и декоративных свойств дорожного покрытия, современных зданий и сооружений. Важное значение имеет получение керамической брусчатки на основе композиций, состоящих из минерального и техногенного сырья, предотвращающих преждевременный износ под воздействием соленой среды в регионах с повышенной засоленностью. Во всем мире ведутся интенсивные научные исследования по развитию производства керамической брусчатки и других смежных строительных материалов для регионов с повышенной влажностью и засоленностью. Особое внимание уделяется совершенствованию процесса обжига керамической массы, введению в композиционный состав модифицирующих добавок, разработке технологий получения новых материалов с кристаллическими структурами и формированию их свойств.
Методом сварки пучком фемтосекундного лазера продемонстрирована возможность создания стабильного соединения материалов с различными значениями термического коэффициента линейного расширения (ТКЛР): фосфатного стекла и цинкомагниевоалюминиевосиликатного ситалла (в диапазоне 20 – 300 ?С их ТКЛР равен 120?10–7 К–7 и 62?10–7 К–7 соответственно). Методами оптической микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния исследованы структурные особенности сварных швов, полученных по различным режимам лазерной сварки, и оптимизированы режимы лазерной сварки.
Приведены результаты исследований по разработке составов керамических масс для получения эффективных теплоизоляционных материалов и изделий. Материалы получали прессованием с использованием каолиновых глин, отличающихся как по пластичности, так и по огнеупорности. Для создания пористой структуры материала применяли способ введения пористого заполнителя в виде вспученной гидрослюды, развитой по железистому гидро¬флогопитовому типу, в количестве 50 мас. %. Кажущуюся плотность и механическую прочность исследовали в зависимости от давления прессования, усадки при обжиге. Использование вспученной гидрослюды позволило получить изделия плотностью до 1000 кг/м3 с сохранением термомеханических свойств до 1050 ?С.
Целью настоящей работы явилось получение и идентификация особенностей микроструктуры и термоэлектри¬ческих свойств керамического материала на основе высокоэнтропийной системы Bi–Sb–Te–Se–S, номинальный состав которого соответствовал соединению BiSbTeSeS (все атомы взяты в эквиатомном соотношении). Установлено, что в результате реакционного искрового плазменного спекания смеси исходных порошков Bi, Sb, Se, Te и S в объемном материале формируются гексагональная и орторомбическая фазы. Гексагональная фаза, соответствующая высокоэнтропийному соединению Bi1,5Sb0,5Te1,25Se1,25S0,5, образует непрерывную связанную сетку. Орторомбическая фаза, соответствующая широкозонному полупроводнику Sb3S2, заполняет изолированные друг от друга пустоты сетки. Термоэлектрические свойства разрабатываемого материала, определяемые свойствами высокоэнтропийной фазы, являются достаточно многообещающими (максимальное значение термоэлектрической добротности достигает значения ~ 0,18) и позволяют рассматривать данный материал как новый перспективный высокоэнтропийный термоэлектрик.
Исследованы процессы получения гексаборида лантана путем боротермического восстановления с применением методов термической обработки в вакуумной печи и искрового плазменного спекания. При содержании в шихте избытка бора 20 мас. % при температурах 1800 – 1900 ?С получен однофазный порошок гексаборида лантана. Применение метода искрового плазменного спекания позволяет снизить температуру синтеза однофазного порошка гексаборида лантана до 1700 и 1600 ?С при избыточном содержании бора в шихте 10 и 20 мас. % соответственно.
