Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)
мелилитовых ситаллов. Выявлено, что процесс кристаллизации кордиеритовых стекол, содержащих B 2 O 3 , проходит ступенчато и последовательность выделения ф а з и фазовых переходов для всех стекол одинакова. Сложный процесс фазовых переходов характеризуется образованием стабильных и метастабильных ф аз, отличающихся разными значениями ТКЛР и микротвердости. Сложность получения прозрачных ситаллов с предкристаллизационной термообработкой магниевоалюмосиликатных стекол связывается с флуктуационным механизмом зарождения зародышей. Процесс ситаллизации стекол системы M gOCaO2S iO2 — AI 2 O 3 — SiO 2 , содержащих в качестве катализатора кристаллизации P 2 O 5 , CaF 2 , отличается выделением соединений Ca2AI(AISiO7) и Ca2Mg(Si2O7) со сдвоенными тетраэдрами, образующих непрерывный ряд твердых растворов, возрастанием коэффициента термического расширения и микротвердости ситаллов. Показано, что изменением содержания KPO 3 в стекле возможно менять оптическую плотность, значения ТКЛР и Hv ситаллов без изменения состава основных кристаллических фаз. Выявлено, что прозрачные ситаллы с высокими техническими параметрами следует синтезировать на основе стекол с метастабильной ликвацией. Ключевые слова: стекло, температура ликвидуса, метастабильная ликвация, кристаллизация, ситалл, кордиерит, мелилит. EFFECT OF THE PRECRYSTALLIZATION PHASE SEPARATION OF ALUMINOSILICATE GLASSES ON THE PROPERTIES OF TRANSPARENT GLASS CERAMICS N. B. Knyazyan M. G. Manvelyan Institute o f General and Inorganic Chemistry o f the NAS RA, Yerevan, Armenia A b stra c t The fusibility diagrams of the pseudobinary system s 2MgO-2AhO3-5SiO2 — 2(MgOAhO3)5B2O3 and CaOM gO2S iO2 — 3AhO3-2SiO2 with a metastable delamination of bundling рфму иуут studied. The p rocesses of crystallization of the g lasses for the production of transparent cordierite and mellitic glass ceram ics have been studied. It was found that the process of crystallization of cordierite g lasses containing B 2 O 3 p a s s e s stepwise, and the sequence of phase separation and phase transitions for all g lasses is the sam e. The complex process of phase transitions is characterized by the formation of stable and metastable phases, differing by different values of TCLE and micro hardness. The complexity of obtaining transparent g lass ceram ics with pre-crystallization heat treatment of magnesium-aluminum- silicate g lasses is associated with the fluctuation mechanism of nucleation of origins. The process of glass saturation of MgOCaO2S iO2 — AhO3-SiO2 system s containing P 2 O 5 , CaF 2 a s a catalyst for crystallization is characterized by the separation of Ca2Al(AlSiO7) and Ca 2 Mg (Si2O7) compounds with twin tetrahedrals forming a continuous series of solid solutions, an increase in the coefficient of thermal expansion and micro hardness of the glass ceramics. It was shown that by changing the KPO 3 content in the glass it is possible to change the optical density, values of TCLE and Hv of the glass ceramics without changing the composition of the main crystalline phases. It has been revealed that transparent glass ceram ics with high technical param eters should be synthesized on the basis of g lasses with metastable segregation. Keywords: glass, liquidus temperature, metastable phase separation , crystallization, glass-ceramics, cordierite, melilite. Создание приборов нового поколения, устойчивых материалов для конструкционной оптики и медицины способствовало широкому применению прозрачных стеклокерамических материалов, отличающихся высокой дисперсностью наноразмерных кристаллов, малым рассеянием света и высокой термической и химической стойкостью [1]. Преимущественная часть технических ситаллов синтезируется на основе стекол алюмосиликатных систем Me2O(MeO) — Al2O3— SiO2, в состав которых можно ввести другие компоненты для модификации состава и управления фазовых превращений, получения ситалла с необходимой структурой и свойствами. Для получения однородной мелкокристаллической структуры ситалла необходимо в стекле создать высокую концентрацию по объему равномерно распределенных кристаллических зародышей — (1012-1015) / см3. Очевидно, что предкристаллизационное метастабильное фазовое разделение переохлажденного расплава (стекла) с образованием границ раздела фаз инициирует образование зародышей. Метастабильная ликвация стекла является особым состоянием неравновесной системы с разделенными стеклообразными фазами (капельная и матричная), их составы близки кристаллическим фазам или эвтектике, в полях кристаллизации которых происходит ликвация. Равномерность распределения зародышей, их количество и размеры в стекле зависят от скорости охлаждения расплава и скорости диффузии ионов. При низких температурах высокая вязкость расплава 49
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz