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. Как видно из приведенных зависимостей, кальциевые стёкла отличаются высокой плотностью и малым молярным объемом. Указанные структурные изменения также резко увеличивают значения микротвердости стекол: в изученной области систем P 2 O 5 -AhO 3 - 0 , 8 MeO/ 0 , 2 MeF 2 с постоянным содержанием P 2 O 5 = 60 мол. % значения микротвердости стёкол варьируют в диапазоне 480-540 кг/мм2, что является высоким показателем для фторфосфатных стекол [16]. При этом можно констатировать, что в интервале концентраций как оксифторидов кальция, так и магния (до 50 мол. %) увеличение плотности стекол в кальциевой системе составило 0,221-0,224 г/см3, а в случае магниевой существенно меньше и составляет ~0,150 г/см3. Таким образом, для исследованных систем можно утверждать, что особенности изменения плотности и молярного объема стекол при введении оксифторидов определяются не только числом компонентов и их молярной массой, но и существенными структурными изменениями. На рисунке 3 представлена зависимость значений ТКЛР стекол исследуемых систем от состава. Стекла характеризуются широким диапазоном изменения ТКЛР и температуры стеклования (а = 50-122-10_1 °C, tg = 330-720 °C). Из кривых видно, что влияние оксифторидов обоих эвтектических составов в бинарных системах аналогично, и в целом значения ТКЛР стекол псевдобинарных систем монотонно уменьшаются с ростом концентрации оксифторидов. При больших количествах вводимых компонентов несимбатный ход изменения кривых, по-видимому, обусловлен неоднозначным вкладом катионов-модификаторов (Mg2+, Ca2+, Al3+) в построении структурной сетки стекла. Оксифторидные группы ([Me(O,F) 4 ]2-, [Al(O,F) 4 ]-) совместно с фосфатными группами ([P 4 (O,F) 7 ]4-, [P 2 (O,F) 7 ]4- и др.) могут образовать более плотную упаковку и прочные связи в пространственной решетке стекла и, следовательно, внести существенный вклад в значении термического расширения стекол. Чем сильнее связаны структурные группы стекла, тем ниже их подвижность и перемещение при термическом воздействии [17]. Монотонное изменение ТКЛР при введении оксифторидов и изменение этой зависимости от состава дают основание утверждать, что катионы Mg2+, Ca2+ и Al3+ выполняют структурообразующую роль, что объясняет сравнительно широкие пределы значения коэффициента расширения стекол (50 - 95 10-7 °С-1), и высокими температурами стеклования (680-720 °С ) отличаются высокоалюминатные стекла. a*107KJ tfi/'O 0,8Med/0,2MeF2 0,8МеО/0,2МеР2 Рис. 3. Зависимость температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) стекол от состава: 1 — P2O5-0,8 CaO/0,2 CaF^ 2—P2O5-0,8MgO/0,2MgF 2 ; 11, 21 —P2O5-Al2O3-0,8MeO/0,2MeF2 (P 2 O 5 = 60 мол. %) Выводы На основании проведенных исследований были разработаны прочные стекла на основе магний- и кальцийсодержащих оксифторалюмофосфатных систем с высокими показателями микротвердости (480-540 кг/мм2), перспективные в качестве костных имплантатов. © 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 35