Исследовано влияние процесса сфероидизации в потоке высокотемпературной плазмы стекла на основе системы Li2O–Al2O3–SiO2 (ЛАС), легированного 1,0 мол.% Nd2O3, на его кристаллизационные свойства. Полученные микрошарики размером 32 – 64 мкм характеризуются существенно более высокой температурой стеклования Tg по сравнению с Tg исходного стекла, что может быть связано как с изменением химического состава в процессе сфероидизации, так и с принципиально разной тепловой историей микрошариков и стекла. Несмотря на замедленную кинетику кристаллизации, в микрошариках, как и в исходном стекле, под воздействием термообработки формируется ситалловая структура на основе ?-эвкриптитоподобных твердых растворов LixAlxSi1 – xO2, указывая на возможность как получения микрошариков со структурой ситалла, так и варьирования их температурного коэффициента линейного расширения вблизи нулевых значений.
Проведен выборочный контроль вырабатываемых закаленных стекол. Выявлены отклонения гнутых изделий от заданной формы. Составлены линейные адаптивные модели, описывающие зависимость формы изделий и результатов испытаний на механическую прочность от режима закалки. Имитационным моделированием алгоритма управления процессом закалки показана возможность повышения качества вырабатываемых безопасных закаленных стекол.
Рассмотрены некоторые особенности технологии переработки тарного стеклобоя. Представлены схемы дифференцированной оптической сепарации смеси бесцветного, коричневого и зеленого стеклобоя.
Рассмотрено влияние добавки магнетита в виде пиритных огарков на физико-механические и радиопоглощающие свойства синтезируемого стеклокомпозита по методу «холодного» вспенивания. Замена в исходной жидкостекольной композиции стеклопорошка на магнетит уменьшает коэффициент вспенивания с 210 до 130 %, что обусловлено снижением вязкости композиции из-за размера частиц добавки (до 160 мкм), их высокой плотности (5100 кг/м3) и пористой структуры. Установлено, что оптимальным для получения материала с радиопоглощающими свойствами является содержание магнетита не более 10 %. Пористый стеклокомпозит со средним размером пор 1,2 мм, содержащий 10 % магнетита, имеет коэффициент поглощения электромагнитного излучения в высокочастотном диапазоне (120 – 250 ГГц) в среднем на 10 % больше по сравнению с композитом без добавки.
Целью настоящей работы было изучение возможности улучшения термоэлектрических свойств металлокерамического композита Bi2Te3 + 0,5 ат. % Gd. Установлено, что в результате искрового плазменного спекания исходных порошков Bi2Te3 и Gd действительно формируется микроструктура композита, представленная включениями Ni, случайным образом распределенными внутри поликристаллической матрицы Bi2Te3. Удельное электрическое сопротивление повышается, а полная теплопроводность Bi2Te3 снижается при добавлении наполнителя Ni. Максимальная термоэлектрическая добротность композита (~ 0,63) оказывается несколько выше, чем у материала матрицы (~ 0,58).
Изготовлены три партии однонаправленных базальтопластиков в виде пластин, проведены длительные испытания в течение 365 сут в нагруженном состоянии при комнатной температуре, а также в закрытом эксикаторе при влажности 99 %. Поглощение влаги ненагруженных образцов в эксикаторе не превышало 0,20 – 0,23 %. Определены остаточные механические свойства образцов, выдержанных в эксикаторе 365 сут после их сушки и установлено повышение предельной деформации на 10 – 15 %, модуля упругости – на 14 – 21 %, прочности – на 19 – 21 %, температуры стеклования – на 5 – 8 °С.
Рассмотрена возможность получения неорганических блочных теплоизоляционных пеноматериалов на основе кремнеземистых и золосодержащих техногенных отходов. Определено влияние модифицирующих добавок и технологических режимов на структуру и основные технические свойства пеносиликатов. В результате проведенных исследований установлено оптимальное массовое содержание золоотходов в количестве 5 – 15 %. Полученные пеносиликаты характеризуются физико-техническими свойствами: плотность 0,36 – 0,45 г/см3, прочность при сжатии 2,8 – 5,2 МПа, коэффициент теплопроводности 0,089 – 0,106 Вт/(м?К) и водопоглощение 14 – 22 %.
Золь-гель методом синтезированы стеклокристаллические материалы в системах SiO2–Al2O3–RO (RO – MgO, SrO, BaO и их комбинации). Выявлены факторы, влияющие на процесс золь-гель образования. Изучено влияние состава и температурно-временных режимов термообработки на кристаллизационные свойства гелей, фазовые превращения, фазовый состав, гранулометрию и форму получаемых частиц. Выявлен характер фазовых превращений в порошках в зависимости от температурно-временных условий термообработки. Показано, что доминирующими кристаллическими фазами в зависимости от состава являются анортиты или их твердые растворы, установлены температуры их образования: гексагональный цельзиан образуется при температуре 1350 °С, моноклинный стронциевый анортит – при 1400 °С, кордиерит – при 1450 °С. Исследовано влияние условий прессования и термообработки на физико-механические, диэлектрические и термические свойства получаемых материалов.
Исследовано влияние кристаллизации материала кварцевых труб на качество заготовок из кварцевой керамики радиотехнического назначения. Проведен анализ влияния способа подготовки образцов труб к испытанию на устойчивость к кристаллизации. Проведена оценка влияния массовой доли примесей в кварцевых концентратах на кристаллизацию материала труб при входном контроле, а также на наличие кристаллических фаз в изделиях и на контролируемые в производстве свойства изделий из кварцевой керамики.
Приведены механизмы формирования структуры низкотемпературного фарфора с применением новых нетрадиционных сырьевых материалов. В результате исследований установлено, что формирование структуры опытных фарфоровых материалов завершается при более низких температурах обжига (1220 – 1250 °С). Фазовый состав синтезированного фарфора состоит в основном из кристаллов муллита, кварца, кристобалита и стекловидной фазы, заполняющей промежутки между кристаллами.
