Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 29-34. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 29-34. Keywords: strontium aluminosilicates, X-ray phase analysis, temperature coefficients of linear expansion, density, Young's modulus, melting points, phase formation, SEM Acknowledgments: the work was performed within the framework of the state assignment for research and Development of the ICS RAS (No. 1023032900385-8-1.4.3), subsidized by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation. Funding: state assignment for research and Development of the ICS RAS (No. 1023032900385-8-1.4.3), a subsidy from the Ministry of Education and Science of the Russian Federation. For citation: Synthesis and investigation of phase formation processes, physico-chemical and mechanical properties in the SrO-AhO3-SiO2 system / E. A. Balabanova [е al.] // Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 29-34. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.004. Введение При разработке керамических материалов с полезными свойствами необходимо учитывать характеристики и особенности соединений, которые определяют фазовый состав керамики. Керамические материалы на основе системы SrO-AhO3-SiO2 (SAS) представляют значительный интерес, поскольку характеризуются одновременно хорошими диэлектрическими свойствами и повышенной термостойкостью при сравнительно низкой плотности. Стронциевый полевой шпат SrAl 2 Si 2 O 8 представляет особый интерес для разработки радиопрозрачных керамических материалов в связи с его высокой температурой плавления, низким коэффициентом термического расширения, а также благодаря низким значениям диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в широком температурном и частотном диапазоне [1-4]. Исследования системы SAS [5-7] показали, что в ней существуют следующие трёхкомпонентные соединения: SrAhSi 2 Os, S^AhSiO? и Sr6Al1§Si2O37. Изучение свойств керамик на основе этих соединений в системе SAS позволит расширить научные знания и потенциал применения в различных областях, включая разработку новых керамических материалов, в том числе радиопрозрачных. Целью данной работы являлся синтез образцов, исследование процессов фазообразования, а также изучение физико-химических и механических свойств соединений в системе SrO-Al 2 O 3 -SiO 2 . В данной работе методом твердофазового синтеза (ТФС) при температуре 1250 °С и изотермической выдержке в течение 12 и 24 ч в системе SAS было синтезировано пять образцов со стехиометрией, отвечающей тройным соединениям в бариевой и стронциевой алюмосиликатных системах; взяты в следующих соотношениях SrO:AhO3:SiO2: 1:1:2; 6:9:2; 2:1:1; 1:1:1; 3:3:2. Химический состав образцов приведён на рис. 1 и в таблице. Идентификация кристаллических фаз (рис. 2 и табл.) синтезированных образцов проводилась методом рентгенофазового анализа (РФА), при помощи базы данных порошковой дифрактометрии PDF-2. Оценка количественного состава была выполнена методом Ритвельда с помощью программы RietToTensor [8]. Термообработка и повторное прокаливание при температуре 1250 °С в течение 12 ч не привели к изменениям в качественном фазовом составе, а количественный состав изменился менее чем © Балабанова Е. А., Тюрнина Н. Г., Тюрнина З. Г., Полякова И. Г., 2024 Результаты исследований Рис. 1. Диаграмма треугольников сосуществующих фаз системы SrO-Al2O3-SiO2 в субсолидусной области при температуре 1350 °С [5], ★ — синтезированные образцы 30