Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 179-184. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 179-184. рис. 3, а -в зависимости количества кристобалита для времени термообработок 1, 2 и 5 ч при разных температурах обжига. Аналогичные зависимости количества кристобалита для температур 1 200, 1 300 и 1 400 °С были построены и для разной длительности обжига. Из рис. 4 видно, что наиболее интенсивное образование кристобалита происходит при температуре 1 400 °С. Таблица 2 Количество кристобалита в зависимости от времени обжига образцов кварцевого стекла, % Температура, °С Время обжига 1 ч 2 ч 5 ч 1 200 0,0 0,7 1,1 1 300 1,0 2,0 5,0 1 400 6,0 8,0 23,0 Известно, что скорость кристаллизации зависит от температуры и содержания примесей. Для НКС заметная кристаллизация начинается уже при 1 200 °С, а у прозрачного кварцевого стекла (ПКС) — только при 1 300 °С. В тоже время скорость кристаллизации достигает максимума для НКС при 1 520 °С, а для ПКС — при 1 630 °С. Рис. 4. Зависимости количества кристобалита, рассчитанные из данных рис. 3, а-в, от времени термообработки (1, 2 и 5 ч) и при различных температурах: 1 — 1 200 °С; 2 — 1 300 °С; 3 — 1 400 °С Фазовый состав непрозрачного кварцевого стекла после цикличных термических нагрузок (от 1 до 10 циклов «нагрев-охлаждение») с различными скоростями нагрева. Проведены эксперименты с различными скоростями нагрева образцов кварцевого стекла до 1 400 °С. После каждого цикла нагрева и охлаждения (в качестве примера для 1, 3 и 10) измерялось содержание кристобалита. При скорости нагрева 10 °С/мин содержание кристобалита составило 0; 3,9; 10 % после 1, 3 и 10 циклов соответственно. При скорости нагрева 5,0 °С/мин содержание кристобалита было 0; 6,1; 16,5 %, а при скорости нагрева 2,5 °С/мин — 0; 8,0; 35,5 % после 1, 3, 10 циклов соответственно (рис. 5, 6). Выводы В кварцевом стекле, синтезированном из кварцевого песка Раменского месторождения, были зафиксированы две основные кристаллические фазы — остаточный кварц и вновь образованный кристобалит. Содержание кварца в плотной корке на поверхности слитка («шубе») составляло от 10 до 12 %, а кристобалита не превышало 2,0 %. Минералогический состав большинства исследуемых образцов, очищенных от поверхностной кристаллической корки, представлен чистым кварцевым стеклом; кварц и кристобалит с помощью РФА и микроскопии не были найдены. © Колобов А. Ю., Сычева Г. А., 2025 182