Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

являются повышенные значения их микротвердости, приводящие к преждевременному изнашиванию зуба- антагониста. Введение KPO 3 дало возможность не только регулировать процесс направленной кристаллизации, но и снизить значения микротвердости разработанных ситаллов на 50 кгс/мм 2 и более. „.■ 0 = с Hv, кг/мм3 Рис. 2 . Зависимости ТКЛР (а) и микротвердости (б) стекол и ситаллов от состава. Предварительная термообработка 600-750 0С 1 ч, вторая термообработка при 1000-1200 °С 3 ч Термическое расширение стеклокристаллических материалов рассматривается как аддитивная величина, значение которой складывается из термического расширения составляющих фаз: кристаллических, образующихся при кристаллизации исходного стекла, и остаточной стеклофазы. Изучение ТКЛР одностадийно закристаллизованных стекол в течение 3 ч при максимумах экзотермических эффектов на кривых ДТА показало, что по мере увеличения содержания KPO 3 ТКЛР стекол и закристаллизованных стекол увеличиваются практически линейно (рис. 2, а). Близость разницы величин ТКЛР (Да) и AHv стекол и закристаллизованных стекол эквимолекулярных составов до 4,0 мол. % KPO3, по-видимому, обусловлена идентичностью структурных единиц кристаллической и стеклообразной (связующей) фаз, что обеспечивает их хорошее сцепление и повышенные значения микротвердости. Высокие значения микротвердости ситаллов при содержании в исходном стекле KPO3> 4,0 мол. % связываются с увеличением эффективности катализатора кристаллизации и количества кристаллической фазы при тех же условиях термообработки стекла. Отличительной особенностью ситаллизации стекла состава 2MgO2Al2O35SiO2является выделение метастабильной фазы — структуры высокотемпературного кварца (д-кордиерит) из стехиометрического состава, что является причиной усложнения технологии кордиеритовых ситаллов. Для изменения состава кристаллических фаз и температурного интервала их устойчивости в системе SiO2частично замещен на B2O3.Как видно из кривых рис. 2, а, введение B2O3взамен SiO2 приводит к увеличению ТКЛР стекол, и совместное присутствие Al2O3и B2O3 в стеклах вызывает на кривых эффект алюмоборной аномалии. Значения ТКЛР ситаллов с повышением содержания в их составе B2O3 увеличиваются, но по отношению к ТКЛР исходных стекол они значительно низки. Исходный ситалл состава кордиерита 2MgO2AbO35SiO2 (без стекловидной фазы) имеет низкий коэффициент расширения ~ 9,5 10-71/0С [9]. Ситаллы, содержащие B2O3, имеют сравнительно высокие значения ТКЛР, что связано с высоким содержанием шпинели и сапфирина в стеклокристаллическом материале как основных фаз. Заключение На основе анализа процесса кристаллизации стекол кордиеритового состава, содержащего B 2 O 3 , можно констатировать сложный процесс фазовых переходов с образованием стабильных и метастабильных фаз, отличающихся разными значениями ТКЛР. Результаты исследования дают возможность синтезировать ситаллы с определенными теплофизическими параметрами путем прекращения дальнейшей кристаллизации стекла на стадии образования определенного количества и соотношения необходимых кристаллических фаз. Исследование процесса ситаллизации стекол системы MgOCaO2SiO2 — AI 2 O 3 — SiO 2 , содержащих в качестве катализатора кристаллизации P 2 O 5 , CaF 2 , а также AI 2 O 3 показало, что выделение основных кристаллических фаз Ca2Al(AlSiO7) и Ca2Mg(Si2O7) со сдвоенными тетраэдрами, образующих непрерывный ряд твердых растворов, способствует возрастанию коэффициента термического расширения и микротвердости ситаллов. Показано, что изменением содержания KPO3в 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. Литература 1. Саркисов П. Дж. Последние достижения в области стеклокристаллических материалов // Труды Межд. конф. “Наука и технология силикатных материалов”. М.: ЦПО, 2003. Т.1. С. 54-71. 2. Кинетические закономерности зарождения кристаллов в объеме и на поверхности силикатных стекол / В. Н. Филипович и др. // Неорганические материалы, 1999. Т. 35№ 8. С. 990-995. 52