В результате комплексного исследования характеристики глины Гурленского месторождения определено, что гурленская гидрослюдистая глина в химическом составе имеет сравнительно высокое содержание оксида железа и щелочных оксидов, а также тонкую дисперсность и малое количество тонкодисперсного свободного кварца, которые придают данной глине легкоплавкость. Также установлено, что глину Гурленского месторождения можно использовать при разработке составов керамических композиций в качестве низкотемпературного флюсующего компонента взамен стеклобоя, эрклеза, нефелина сиенита и др.
Методом капиллярного нанесения и литографии изготовлены тонкие люминесцентные пленки металлорганичес-кого комплекса 8-оксихинолята лития Liq на стеклянных подложках. Проведено исследование спектрально-люминесцентных свойств полученных пленочных структур. Выполнен анализ поверхности пленок. Оценен световой выход и кинетика высвечивания сцинтилляции полученных пленочных структур.
На основе стекол системы SrO–Al2O3–P2O5–SiO2–F получены функциональные наполнители для стеклоиономерных цементов с массовым содержанием до 13 % фтора. Высокий уровень рентгеноконтрастности пломбировочного материала достигнут совместным введением в стеклонаполнитель оксида и фторида стронция. Использование легкоплавких фторсодержащих сырьевых материалов в количествах, обеспечивающих получение прозрачного стекла, позволило снизить температуру стеклования до 1500 ?С и ниже, что способствует промышленному освоению разработанных составов. Значение показателя преломления стекол с высоким содержанием фтора nD находится на уровне ~ 1,50 и соответствует показателю преломления полимерной матрицы стеклоиономерного цемента, обеспечивая высокие эстетические характеристики стоматологического материала. Получены образцы прозрачного пломбировочного стеклоиономерного цемента с высокой прочностью при сжатии более 100 МПа и временем твердения 5 мин.
На основе стекла в системе SrO–Al2O3–B2O3–SiO2 получен стеклонаполнитель для стоматологических композитов, отвечающий современному уровню требований, предъявляемым к пломбировочным материалам, и отличающийся высокими значениями химической устойчивости к воде, кислотам и щелочам (I класс), высокой прозрачностью в видимом диапазоне (более 80 %), согласованностью с полимерной матрицей по ТКЛР при сохранении приемлемой температуры варки и отсутствии склонности к кристаллизации. Показано, что разработанный стеклонаполнитель обеспечивает высокий уровень медико-биологических, эксплуатационных и функциональных свойств стоматологического композита на его основе и конкурентоспособность по отношению к популярным иностранным материалам-аналогам.
Обсуждены проблемы получения высокотемпературной (НТСС) и низкотемпературной (LTCC) керамики и перехода от высокотемпературного процесса получения керамических материалов к низкотемпературному. Описан типовой процесс получения LTCC, а также характеристики и свойства классического стеклокерамического композита. Показаны основные направления применения стеклокерамики, полученной по LTCC-технологии.
Рассмотрены свойства одной из видов глины Оренбургской области в целях определения областей ее применения в промышленности. Определен минеральный, химический, дисперсный состав, проведена оценка степени спекания глины. Установлено, что глина Оренбургской области является основной, с высоким содержанием красящих оксидов, среднедисперсной, умеренно пластичной, хорошо сохнущей, малочувствительной к сушке. Определен минеральный состав глины. Установлено, что основными фазами являются каолинит, смектит, иллит и кварц. Выявлены возможные области использования глины в производстве керамики. Данная глина может применяться для производства керамической плитки групп AII (b-1, b-2), AIII, BII (b), BIII в соответствии с ГОСТ 13996–2019, керамического кирпича марки М200 и выше в соответствии с ГОСТ 530–2012, для производства керамической черепицы в соответствии с ГОСТ 56688–2015.
Твердофазным спеканием получена керамика из смеси нанопорошков ZnO, SnO2 и TiO2, используемых в качестве дисперсно-упрочняющих и дугогасящих составляющих в электроконтактных материалах на основе серебра. Методами электронной микроскопии, энергодисперсионного микроанализа и рентгенофазового анализа изучены фазообразование и микроструктура полученного материала. Определено, что при температуре спекания 1123 К формируется дисперсная структура из фаз Zn2TiO4 и ZnO с размерами 0,5 – 1,0 мкм, образцы имеют достаточно высокую пористость. Твердофазные реакции в системе ZnO/TiO2 при Тсп = 1123 К приводят к образованию двухфазной керамики ZnO/Zn2TiO4 с остаточным количеством фаз оксидов цинка и олова. При температуре спекания 1443 К происходит рост зерна, преобладающей фазой становится Zn2SnO4, и остается некоторое количество фаз оксидов цинка и олова. Отсутствует проявление титансодержащих фаз (предположительно, TiO2 и Zn2TiO4), очевидно, в силу их малого содержания.
Рассмотрены виды аддитивных технологий и перспективы применения их для получения изделий из керамических материалов на основе карбида кремния. Наиболее востребованными для получения деталей сложных конфигураций являются такие аддитивные технологии, как стереолитография, фотоотверждение, струйная печать, послойная 3D-печать путем экструзии «чернил», трехмерная печать, селективное лазерное спекание, селективное лазерное плавление, метод ламинирования, метод послойного наплавления.
Рассмотрены возможности получения металлокерамических материалов состава Al2O3–Al методом жидкофазного окисления алюминия путем продувки расплава кислородом. Технологичность этого процесса позволяет избежать применения порошковых материалов, что приводит к большой вариативности формообразования фазовых составляющих получаемых материалов и удешевление их производства в сравнении с методами порошковой металлургии. Установлено, что, регулируя процесс окисления за счет изменения скорости и подачи газовой смеси, можно получать металлокерамические композиты с различной геометрической конфигурацией керамической фазы и ее количества. Предложен алгоритм расчета кинетики окисления алюминия при получении керамической фазы металлокерамического композита с учетом особенностей теплофизического процесса.
Исследовано влияние концентрации (от 18 до 6 %) раствора щелочного активатора (РА) на вязкость, физические и механические свойства геополимерных композитов на основе шамота с добавками отходов производства пеностекла, многослойных углеродных нанотрубок (MУН) и воздухововлекающей добавки (ВД) после термообработки при различных температурах. Термообработка при 1000 °С снижает плотность образцов с ВД от 1600 до 1240 кг/м3, прочность от 20,0 до 2,6 МПа и усадку от 5,9 до 1,5 %. Совместное применение ВД и МУН позволяет до 7,9 – 10,3 % повысить прочность и до 16,0 – 8,2 % снизить усадку образцов.
