Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

от 50-100 нм. Одновременно видно, что на поверхности стекла образуются более развитые кристаллы, которые равномерно распределены по всей площади. Отметим, что на снимках видно образование сферолитов, которые препятствуют дальнейшему росту кристаллов при изученных нами температурах. Структурообразующие группы наноразмерных кристаллов и матричного стекла близки, следовательно, в образовавшейся гетерогенной системе не образуется резкой границы разделения двух фаз. Следовательно, остаточная стеклофаза является непрерывной фазой и предопределяет изменения термических и механических свойств прозрачных ситаллов. Для получения однородной мелкокристаллической структуры ситалла в стекле необходимо создать высокую концентрацию по объему равномерно распределенных кристаллических зародышей — (1012-1 0 15)/см3. Очевидно, что предкристаллизационное метастабильное фазовое разделение переохлажденного расплава (стекла), которое наблюдается в изученной системе, будет способствовать образованию границ раздела фаз и выделению н аноразм ерных кристаллов. Равном ерность распределения кристаллов, их количество и размеры в стекле зависят от скорости охлаждения расплава и скорости диффузий ионов. При низких температурах высокая вязкость расплава и недостаточно интенсивное перемещение замедляют образование новой кристаллической фазы. В таблице приведены составы выделившихся кристаллов при термической обработке 600 и 800 °C. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 46-51. Transactions of the Коіа Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 46-51. Составы выделившихся кристаллов Element Atomic, % Weight, % 600 °С O 41,3 29,9 B 4,8 2,4 Al 18,9 23,1 Si 35,0 44,6 800 °С O 66,8 55,3 Mg 4,5 5,7 B 2,4 1,3 Al 9,3 13,0 Si 17,0 24,7 Расчеты состава выделившихся кристаллов, сделанные на основе данных спектрального анализа (см. таблицу), показали, что в основном выделяется муллит в виде твердого раствора, содержащий B 2 O 3 и кристаллы высокотемпературного кварца. Полученные данные совпадают с результатами исследований, приведенными на диаграмме состояния системы A hO 3 -SiO 2 [9]. Рентгенофазовым анализом закристаллизованных стекол при температурах 1100-1200 °С выявлено образование муллита 3 A hO 3 2 SiO 2 , сапфирина 4 MgO 5 A bO 3 2 SiO 2 и шпинели M gO -ЛЬОз. Учитывая особенности структур кольцевых силикатов и присутствие бора в продуктах кристаллизации стекол, не исключена возможность вхождения борокислородных групп в каркас алюмосиликатов [10]. Особенности изменения структуры исходного стекла при темической обработке проявляются также на кривой зависимости ТКЛР прозрачного ситалла от температуры изотермической термообработки образцов. Прямолинейная зависимость ТКЛР ситаллов, полученных в температурном интервале 500-800 °С (рис. 2, а), несмотря на повышение температуры деформации остаточной стеклофазы в ситалле, объясняется образованием структурных мотивов, в которых ионы алюминия замещаются ионами бора. Изменение микротвердости прозрачных ситаллов при различных температурах обработки имеет особый вид, связанный с уменьшением микротвердости до появления опалесценции в стеклах (850-900 °С) (см. рис. 2, б). Прочность поверхности ситаллов непрерывно возрастает с повышением температуры до ~ 780 °С. Дальнейшее повышение температуры термообработки до 850 °С приводит к понижению значений микротвердости обгазцов. Далее наблюдается резкое увеличение концентрации кристаллической фазы и глушение стекол. Оптимальную температуру термообработки для получения необходимой структуры ситалла можно определить экстраполяцией кривых микротвердости. © Еганян Д. Р., Кумкумаджян Е. В., Галоян К. К., Гаспарян Л. А., Манукян Г. Г., Князян Н. Б., 2023 48