Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

В интервале температур 1200-1225 °С наблюдается рост значений ТКЛР. Это объясняется снижением пористости материала и увеличением содержания кристаллических фаз. Однако в дальнейшем наблюдается падение ТКЛР, что может быть обусловлено увеличением жидкой фазы при спекании, растворением в ней кварца, т.е. происходит обогащение стеклофазы кремнеземом, что способствует снижению термического расширения. Твердость всех образцов составила 7, что соответствует твердости кварца. Образцы, обожженные при 1225 °С, показали высокие показатели механической прочности при сжатии, составляющие от 222,9 до 269,3 МПа. Основными фазами керамической матрицы являются анортит (CaOAl2O3 2SiO2), кристобалит, волластонит (CaOSiO2) и геленит (3CaOAl2O3 2SiO2), при этом с ростом температуры обжига до 1225 °С интенсивность дифракционных максимумов анортита и кристобалита возрастает. На основании комплекса проведенных исследований в качестве керамической матрицы был выбран состав № 1 со следующими характеристиками: температура обжига - 1225 °С; огневая усадка - 10 %; кажущаяся плотность - 2240 кг/м3; водопоглощение - 0,2 %; открытая пористость - 0,4 %; ТКЛР - 5,01 •10-6 К-1; прочность при сжатии - 269,3 МПа; фазовый состав: анортит, кристобалит, волластонит, геленит. С целью получения самоглазурующейся поверхности материала в состав керамической массы вводилась щелочная добавка (NaOH) в количестве 6, 8, 10 %, а синтез материалов производился в температурном интервале 1150-1200 °С. Установлено, что оптимальным являлся образец белого цвета с тонким и равномерным глазурным слоем толщиной 50-100 мкм; количество щелочной добавки составило 8 %. Необходимо отметить, что в изделиях, обожженных при температуре 1175 °С, слегка оплавились края. Для улучшения качества глазурного покрытия дополнительно в состав массы введено 0,2 % буры. В малых количествах борный ангидрид B2O3 (составляющая буры) выступает в роли плавня, который имеет свойство придавать блестящий вид изделию и повышать твердость, а также значительно понижать предрасположенность стекловидного покрытия к появлению цека. Образцы, синтезированные при температуре свыше 1170 °С, имели глянцевое глазурное покрытие, а образцы, обожженные при 1200 °С, не сохранили форму. Твердость покрытий по Моосу для всех исследованных образцов составила 6,5-7. Зависимость изменения прочности при сжатии синтезированных образцов от количества щелочной добавки представлена на рисунке 3. Количество добавки NaOH. % Рисунок 3. - Зависимость прочности при сжатии глазурованных образцов от количества щелочной добавки 170