С использованием двух технологических схем промышленного производства из синтетического диоксида кремния (СДК) и природного кварца получены стекла марок КС-4В и КИ. Сопоставление оптических характеристик полученных стекол в УФ-области спектра показало, что стекла, сваренные из СДК, обладают большей прозрачностью и более высоким пропусканием в диапазоне длин волн 190…1000 нм. Разница в значениях коэффициентов светопропускания связана как с особенностями технологических схем получения стекол, так и с микроэлементной чистотой исходного сырья.
Проведены экспериментальные исследования воздействия лазерного излучения с длиной волны 1,06 мкм на реакционно-спеченную керамику на основе карбида кремния в диапазоне плотностей мощности, соответствующем режиму развитого испарения материала. Установлены пороговое значение плотности мощности лазерного излучения и диапазон плотности мощности, соответствующий минимальным энергетическим затратам при лазерной размерной обработке реакционно-спеченной керамики на основе карбида кремния.
Представлены результаты исследования синтезированной из нанодисперсных порошков PbO и ZrO2 керамики PbZrO3 с добавлением наночастиц BaTiO3 размерами 50, 200 и 400 нм. Установлено, что добавление наночастиц титаната бария BaTiO3 в керамику на основе цирконата свинца PbZrO3 способствует расширению температурного интервала существования сегнетоэлектрической фазы, вплоть до комнатной температуры. С увеличением содержания BaTiO3 максимум диэлектрической проницаемости смещается в область более низких температур, а значения диэлектрической проницаемости ?' существенно возрастают, достигая пика при концентрации BaTiO3 10? %, после чего наблюдается снижение.
Твердофазным методом синтеза получена серия хромсодержащих твердых растворов CaCu3Ti4 – 4хСr4хO12 – ? (пр. гр. Im3). Параметр элементарной ячейки твердых растворов изменяется незначительно – от 7,3897 (х = 0,02) до 7,3866 ? (х = 0,06). Во всех образцах в межзеренном пространстве определяется оксид меди. Образцы характеризуются малопористой зеренной микроструктурой. С ростом содержания хрома в образцах от x = 0,01 до 0,06 максимальный продольный размер кристаллита по данным электронной сканирующей микроскопии уменьшается от 16 до 10 мкм. Проведены спектральные исследования зарядового состояния катионов допированного хромом титана кальция-меди CaCu3Ti4O12 (ССТО) методами рентгеновской спектроскопии (XPS и NEXAFS). По данным NEXAFS-и XPS-спектроскопии в твердых растворах ССТО катионы титаната имеют зарядовое состояние +(4 – ?), атомы меди и кальция – +2, а допированные катионы хрома – +3.
Исследованы химико-минералогический состав, зерновая структура и физико-химические свойства необогащенных барханных песков, расположенных в Кушкупырском районе Узбекистана. Анализ гранулометрического состава свидетельствует о преобладании частиц с размером не менее 0,007 мм, при этом их модуль крупности не превышает единицы, что позволяет отнести эти пески к категории мелкозернистых. С помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) изучена морфология частиц барханного песка и показано, что его состав в основном представлен зернами кварца неправильной формы. Предложены составы для получения силиката натрия в системе микрокремнезем–барханный песок–каустическая сода.
Исследованы физико-химические характеристики и фазовые превращения диабазовых пород Узунбулакского месторождения. Показано, что в результате обжига при температуре 1000 ?C в образцах диабаза происходят фазовые превращения, сопровождающиеся образованием минералов волластонита, пироксена и небольшого количества высокотемпературных форм кварца и кристобалита. Установлена возможность использования данной диабазовой породы в качестве сырьевого компонента для получения кислотоупорных материалов различного назначения.
Представлен результат отжига синтетического кварцевого стекла особой чистоты при температуре 250 ?С и повышенном давлении 7 МПа в атмосфере молекулярного водорода. Отжиг при данных условиях позволяет увеличить коэффициент пропускания на длине волны 190 нм на 2 %. Поглощение кварцевого стекла в области от 238 до 254 нм соответствует дефектам его структурной сетки, а именно переходам кремниевых кислорододефицитных центров немостикового кислорода, которые деактивируются атомарным водородом с образованием устойчивых гидроксильных групп Si–O–H, что в свою очередь снижает поглощение в указанной области. С помощью ИК-фурье-спектроскопии установлено, что при диффузии молекулярного водорода образуется пик в области волнового числа от 4200 до 4100 см–1 и соответствует растворенному в структурной сетке кварцевого стекла молекулярному водороду.
Исследованы поверхности свинцово-силикатных стекол и невытравленных заготовок микроканальных пластин после их механической обработки. Установлено, что выдержка полученных образцов в 33%-ном растворе Н2О2 приводила к росту оптической прозрачности при соответствующем снижении их массы. Полученные результаты объясняются удалением с поверхности органических и кремнийорганических слоев, возникших в процессе механической обработки.
Показаны функциональные преимущества реакционно-спеченной керамики алмаз–карбид кремния для броневого применения по сравнению со стандартными материалами на основе карбида кремния, карбида бора и корунда. Экспериментально определены броневые свойства реакционно-спеченной керамики алмаз–карбид кремния по классу защиты Бр4 в составе опытных броневых панелей с различной толщиной керамических плит (6…10 мм), закрепленных на гибкой основе из сверхмолекулярного полиэтилена (8…10 мм). Результатом испытаний на пулестойкость является отсутствие пробития опытных броневых панелей.
На основе инертного к спеканию окисда иттрия, обладающего кубической сингонией, получены пористые керамические материалы, в том числе с введением ?-Al2O3 порядка 10 %. Выявлены характеристики пористой структуры и фильтрационные свойства синтезированной керамики. Также проведены испытания материалов в условиях воздействия агрессивных сред (водные растворы кислоты H2SO4 (20 масс. %) и щелочи KOH (10 масс. %)) и термоциклических нагрузок. Результаты исследований показали, что полученные материалы не подвергаются деформации и деструкции в агрессивных средах. Термоциклические испытания не выявили деградации физико-механических характеристик исследуемых образцов. Экспериментальные исследования разделения твердых и жидких компонентов суспензий на пористых керамических мембранах установили эффективность отбраковки модельных частиц SiC размером D50 = 500 нм более 99,9 %. Достигнутые эксплуатационные характеристики в сочетании с развитым поровым пространством синтезированных материалов позволяют эффективно применять их для микро- и ультрафильтрации жидкостей и процессов катализа в условиях воздействия агрессивных сред и высоких термических нагрузок.
