ВИВЧЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ОТРИМАННЯ ЦЕЛЬЗІАНОВОЇ ТА СЛАВСОНІТОВОЇ КЕРАМІКИ ЗА ОДНОСТАДІЙНОЮ ТЕХНОЛОГІЄЮ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2220-4784.2022.02.01Ключові слова:
радіопрозора кераміка, цельзіан, славсоніт, діелектрична проникність, тангенс кута діелектричних втрат, рентгенофазовий аналіз, інтенсифікуючи добавкиАнотація
На основі системи RO–Al2O3–SiO2 отримують радіопрозорі керамічні матеріали кордієритового, цельзіанового та анортитового складу, які володіють низькими діелектричними характеристиками. Таким вимогам відповідає одна з основних фаз системи BaO–Al2O3–SiO2 – цельзіан (BaAl2Si2O8), температура плавлення якого складає 1740 °C, а початок активного утворення фази відбувається за температури обробки від 1300 °C, а також одна з основних фаз системи SrO–Al2O3–SiO2 – славсоніт (SrAl2Si2O8), який зазнає конгруентного плавлення за температури 1765 °C, а початок активного утворення фази відбувається за температури обробки від 1400 °C. Мета роботи – вивчення технологічних параметрів отримання цельзіанової та славсонітової кераміки за одностадійною технологією. Відповідно до субсолідусної будови трикомпонентної системи RO–Al2O3–SiO2 (RO = ВаО, SrO), синтез необхідних фаз доцільно проводити з чистої сировини та, враховуючи наявність домішок, що погіршують діелектричні характеристики, синтез необхідних кристалічних фаз проведено з технічної сировини. Фігуративні точки складів обраних сполук відповідають їх стехіометричному складу (для славсоніту, мас. %: SrO – 31,99; Al2O3 – 30,93; SiO2 – 37,08; для цельзіану, мас. %: BaO – 40,85; Al2O3 – 27,17; SiO2 – 31,98). Встановлено, що фізичні характеристики отриманих зразків, покращуються з підвищенням температури випалу на 100 °С, однак далекі від бажаного рівня. Діелектричні характеристики отриманих матеріалів знаходяться в межах вимог, що висуваються до радіопрозорих матеріалів. Враховуючи досліджені фізичні властивості та отримані рентгенограми випалених зразків з метою отримання щільноспеченого матеріалу вирішено модельні композиції досліджувати з додаванням інтенсифікуючих добавок та вивчити їх вплив на властивості випалених зразків
Посилання
Gnesin G. G. Radioprozrachnyie materialyi. Neorganicheskoe materialovedenie : entsiklopedicheskoe izdanie v 2 t. / pod redaktsiey G. G. Gnesina, V. V. Skorohoda. T. 2, kn. 2. Kiev : Naukova dumka, 2008, рр. 204–210.
Gurtovnik I. G., Sokolov V. I., Trofimov N. N., Shalgunov S. I. Radioprozrachnyie izdeliya iz stekloplastikov. Moskva : Mir, 2003. 363 р.
Pivinskiy Yu. E., Romashin A. G. Kvartsevaya keramika. – Moskva : Metalurgiya, 1974. 264 р.
Ferone C., Liguori B., Marocco A., Anaclerio S., Pansini M., Colella C. Monoclinic (Ba, Sr)-celsian by thermal treatment of (Ba, Sr)-exchanged zeolite A. Microporous Mesoporous Materials. 2010. Vol. 134 (1-3), рр. 65–71.
Marocco A., Liguori B., Dell’Agli G., Pansini M. Sintering behaviour of celsian based ceramics obtained from the thermal conversion of (Ba, Sr)-exchanged zeolite A. Journal of the European Ceramic Society. 2011. Vol. 31, рр. 1965–1973.
Ptáček P., Šoukal F., Opravil T., Bartoníčková E., Wasserbauer J. The formation of feldspar strontian (SrAl2Si2O8) via ceramic route: Reaction mechanism, kinetics and thermodynamics of the process. Ceramics International. 2016. Vol. 42, No 7, рр. 8170–8178.
Bobkova N. M. Fizicheskaya himiya tugoplavkih nemetallicheskih i silikatnyih materialov. Minsk: BGTU, 2005. 331 р.
Lisachuk G. V., Kryvobok R. V., Zakharov A. V., Fedorenko E. Y., Prytkina M. S. Thermodynamic analysis of solid phase reactions in SrO – Al2O3 – SiO2 system. Function Materials. 2016. No 1 (23), рр. 71–74.
Fu Y.-P., Chang C.-C., Lin C.-H., Chin T.-S. Solid-state synthesis of ceramics in the BaO–SrO–Al2O3–SiO2 system. Ceramics International. 2004. Vol. 30, рр. 41–45.
Sung Y.-M., Kim S. Sintering and crystallization of off-stoichiometric SrO·Al2O3·2SiO2 glasses. Journal of Materials Science. 2000. Vol. 35, рр. 4293–4299.
Lisachuk G. V., Kryvobok R. V., Zakharov A. V., Chefranov E. V., Lapuzina O. M., Voloshchuk V. V., Samoilenko N. N. Technological parameters of ceramics creation on the basis of slavsonit. Éptőanyag - Journal of Silicate Based and Composite Materials. 2019. Vol 71, No 2, рр. 48–53.
Lisachuk G., Kryvobok R., Zakharov А., Tsovma V., Lapuzina O. Influence of complex activators of sintering on creating radiotransparent ceramics in SrO–Al2O3–SiO2. Eastern-European Journal of Eenterprise Technologies. 2017. Vol. 1, No 6 (85), рр. 10–15.
