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

О ч е в и д н о , ч т о с в о й с т в а к е р а м и ч е с к и х и з д е л и й в о м н о г о м о п р е д е л я ю т с я ч и с т о т о й и с х о д н о г о с ы р ь я , а т а к ж е п л о т н о с т ь ю и м и к р о с т р у к т у р о й п о л у ч а е м о г о м а т е р и а л а . И з в е с т н о , ч т о с п е к а н и е к о р у н д а б е з п р и м е н е н и я м о д и ф и ц и р у ю щ и х д о б а в о к п р и в о д и т к о б р а з о в а н и ю к р у п н ы х к р и с т а л л и т о в м а т е р и а л а в с л е д с т в и е в ы с о к о й с к о р о с т и р о с т а п о с л е д н и х и , к а к с л е д с т в и е , к з а х в а т у п о р и с н и ж е н и ю о б щ е й п л о т н о с т и о б р а з ц а [ 1 ] . Д л я п о д а в л е н и я с к о р о с т и р о с т а к р и с т а л л и т о в к о р у н д а и с п о л ь з у ю т м о д и ф и ц и р у ю щ и е д о б а в к и , н а п р и м е р о к с и д а м а г н и я , о д н а к о с а м м е х а н и з м д е й с т в и я с к о р о с т и п о л н о с т ь ю н е и з у ч е н . Н а и б о л е е р а с п р о с т р а н ё н н о й я в л я е т с я в е р с и я , с о г л а с н о к о т о р о й н а п о в е р х н о с т и к р и с т а л л и т о в к о р у н д а о б р а з у е т с я с л о й ш п и н е л и , з а м е д л я ю щ и й с к о р о с т ь р о с т а и в л и я ю щ и й н а м о р ф о л о г и ю п о с л е д н и х [ 2 , 3 ] . С л о ж н о с т ь п р о ц е с с а п о л у ч е н и я в ы с о к о п л о т н о й а л ю м о о к с и д н о й к е р а м и к и с п р и м е н е н и е м м о д и ф и к а т о р о в о б у с л о в л е н а н е о б х о д и м о с т ь ю р а в н о м е р н о г о р а с п р е д е л е н и я д о б а в к и п о о б ъ ё м у м а т е р и а л а , т а к к а к е ё к о л и ч е с т в о в а р ь и р у е т с я в п р е д е л а х 0 , 0 1 - 1 % [ 4 - 6 ] . Д а н н у ю з а д а ч у п р и и с п о л ь з о в а н и и ш и х т ы и з п о р о ш к о в с о о т в е т с т в у ю щ и х о к с и д о в р е ш а ю т , к а к п р а в и л о , с о в м е с т н ы м и з м е л ь ч е н и е м . Т а к о й п р о ц е с с с в я з а н с д о п о л н и т е л ь н ы м и м а т е р и а л ь н ы м и и в р е м е н н ы м и з а т р а т а м и , п о с к о л ь к у п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь с о в м е с т н о г о и з м е л ь ч е н и я м о ж е т д л и т ь с я д е с я т к и ч а с о в [ 7 ] . М о ж н о п р е д п о л о ж и т ь , ч т о в в е д е н и е м о д и ф и ц и р у ю щ е й д о б а в к и M g O н а с т а д и и с и н т е з а п р е к у р с о р а о к с и д а а л ю м и н и я п о з в о л и т р а в н о м е р н о р а с п р е д е л и т ь м о д и ф и к а т о р п о о б ъ ё м у с м е с и , ч т о п о з в о л и т и с к л ю ч и т ь д о п о л н и т е л ь н у ю с т а д и ю с о в м е с т н о г о п о м о л а к о м п о н е н т о в ш и х т ы . Р а н е е б ы л а п о к а з а н а в о з м о ж н о с т ь и с п о л ь з о в а н и я н е т р а д и ц и о н н о г о а л ю м о о к с и д н о г о с ы р ь я — н е ф е л и н а — с ц е л ь ю п о л у ч е н и я в ы с о к о ч и с т о г о к о р у н д а к а к к о м п о н е н т а к е р а м и ч е с к о й ш и х т ы [ 8 ] . Т е х н о л о г и ч е с к а я ц е п о ч к а д а н н о г о м е т о д а п о д р а з у м е в а е т п о с л е д о в а т е л ь н ы й с и н т е з а л ю м и н и е в ы х к в а с ц о в , а м м о н и з а ц и ю к в а с ц о в с п о л у ч е н и е м г и д р а т и р о в а н н о г о о к с и д а а л ю м и н и я ( Г О А ) , с и н т е з г и д р о к с о к а р б о н а т а а л ю м и н и я и а м м о н и я N H 4 A l C O 3 ( O H )2 ( A A C H ) и з Г О А и е г о т е р м о о б р а б о т к у д л я п о л у ч е н и я к о р у н д а . В в е д е н и е м о д и ф и к а т о р а M g O в п р е д л а г а е м о м п р о ц е с с е р а ц и о н а л ь н о п р е д с т а в л я е т с я о с у щ е с т в л я т ь н а с т а д и и с и н т е з а п р е к у р с о р а к о р у н д а — A A C H . С у ч ё т о м с п е ц и ф и к и с и н т е з а м а г н и й с о д е р ж а щ и й к о м п о н е н т д о л ж е н п р е д с т а в л я т ь с о б о й т о н к о д и с п е р с н ы й п о р о ш о к , н е р а с т в о р и м ы й в к а р б о н а т е а м м о н и я и н е с о д е р ж а щ и й н е ж е л а т е л ь н ы х п р и м е с е й . С ф о р м у л и р о в а н н ы м т р е б о в а н и я м с о о т в е т с т в у е т т а к о е в е щ е с т в о , к а к с л о и с т ы й д в о й н о й г и д р о к с и д м а г н и я и а л ю м и н и я M g 4 A l 2 ( 0 H ) l 2 C 0 з • 3 Н 2 0 ( M g - A l С Д Г ) . Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 470-473. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 470-473. Внешний вид и спектры характеристического излучения в различных участках (A, B, C) образца С и н т е з п р е к у р с о р а о к с и д а а л ю м и н и я ( A A C H ) о с у щ е с т в л я л и о п и с а н н ы м р а н е е с п о с о б о м [ 9 ] с в н е с е н и е м в р е а к т о р д о б а в к и M g - A l С Д Г в к о л и ч е с т в е , н е о б х о д и м о м д л я п о л у ч е н и я с м е с и о к с и д о в : 3 % M g O — 9 7 % A h O 3 . Д а л е е A A C H п о д в е р г а л и т е р м о о б р а б о т к е п р и 1 0 0 0 ° C д л я и с к л ю ч е н и я у с а д к и м а т е р и а л а . П о л у ч е н н ы й т а к и м о б р а з о м к о р у н д с м е ш и в а л и с о с в я з к о й ( 5 % - й р а с т в о р п о л и в и н и л о в о г о с п и р т а ) , п р е с с о в а л и в ц и л и н д р и ч е с к и е з а г о т о в к и м е т о д о м с у х о г о о д н о о с н о г о п р е с с о в а н и я п о д д а в л е н и е м 1 0 0 М П а и п о д в е р г а л и о б ж и г у в в о з д у ш н о й с р е д е в р е ж и м е н а г р е в 5 ° / м и н — и з о т е р м и ч е с к а я в ы д е р ж к а 2 ч п р и т е м п е р а т у р е 1 5 0 0 ° C . А н а л и з и р у е м а я Р С М А п о в е р х н о с т ь о б р а з ц а © Яковлев К. А., Майоров Д. В., 2024 471