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

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 1. С. 31-37. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 1. P. 31-37. Рис. 1. Диаграммы области стеклообразования и плавкости систем P2O5-Al2O3/-0,8MgO/0,2MgF2 и P2O5-Al2O3-0,8CaO/0,2CaF2: 1 — прозрачные стекла; 2 — глушеные стекла Оксид фосфора P 2 O 5 , являющийся основным стеклообразующим оксидом в системах, характеризуется низкой температурой плавления 600 °C, что способствует расширению областей прозрачных стекол. В системе P 2 O 5 - 0 , 8 MgO/ 0 , 2 MgF 2 в области образования стекол расположены поля первичной кристаллизации соединений MgP 2 (O, F)e и Mg 2 P 2 (O, F) 7 , плавящиеся конгруэнтно при 1 160 и 1 375 °C соответственно. В области нижней границы стеклования образуются глушеные стекла, что, вероятно, связано с выделением нанокристаллических частиц при охлаждении высокотемпературного расплава. Соединение Mg 2 P 2 (O,F )7 расположено за пределом границы стеклования, что объясняется резким увеличением температуры ликвидуса системы и повышением склонности расплава к кристаллизации. В области стеклообразования в бинарной фторсодержащей системе выявлена эвтектика при 44 мол. % 0 , 8 MgO/ 0 , 2 MgF 2 (~1 147°C), далее происходит резкий подъем температуры до плавления пирофосфата магния. В тройной P 2 O 5 -AhO 3 - 0 , 8 MgO/ 0 , 2 MgF 2 системе образуются две тройные эвтектики: в низкотемпературной области системы с температурой плавления 995 °C и в высокотемпературной области (содержание AhO 3 ~20 мол. %) 1 122 °C. В исследованной области системы образование тройных соединений не выявлено. В высокоалюминатной части системы наблюдается расширение области стеклообразования по сравнению с оксидной системой. В системе P 2 O 5 - 0 , 8 CaO/ 0 , 2 CaF 2 стеклообразование заканчивается в поле кристаллизации соединения Ca 2 P 2 (O,F )7 и глушеных стекол на границе стеклообразования не образуются. В области образования стекол расположены поля кристаллизации соединений CaP 4 (O,F)n и CaP 2 (O,F) 6 , плавящихся конгруэнтно при 798 и 980 °C, а также инконгруэнтно плавящегося при 780 °C соединения Ca2P6(O,F)17. В системе P 2 O 5 -Al 2 O 3 - 0,8MgO/0,2MgF2 образуются две тройные эвтектики, расположенные в низкотемпературной области системы с температурами плавления 725 и 934 °C. В обеих системах устойчивые к кристаллизации стёкла образуются при постоянном содержании P 2 O 5 = 50 мол. %. Согласно [8-10], в бинарной системе P 2 O 5 -AI 2 O 3 образуются два соединения — Al(PO 3)3 и AlPO4, которые отличаются высокими температурами плавления (1 490 и 1 820 °C) и узкой областью стеклообразования (от 61 до 74 мол. % P 2 O 5 ), несмотря на существование в указанной области эвтектического состава с относительно низкой температурой плавления. Следовательно, без введения в бинарную систему P 2 O 5 -AI 2 O 3 легкоплавких компонентов получение стекол прикладного значения технологически сложно осуществимо. При сравнении областей стеклообразования двух систем можно отметить расширение границ стеклообразования кальцийсодержащей системы в области высокого содержания Al 2 O 3 . Следовательно, влияние двухвалентных элементов с различными ионными радиусами (Ca+2— 1,04 A0; Mg+2— 0,74 A0) на стеклообразование разное: чем больше ионный радиус катиона модификатора и ниже напряженность поля, тем больше снижается температура ликвидуса © Оганесян М. Р., Еганян Д. Р., Ященко Н. В., Григорян Т. В., Тороян В. П., Кумкумаджян Е. В., Галоян К. К., Гаспарян Л. А., Манукян Г. Г., Князян Н. Б., 2025 33