ОСОБЛИВОСТІ СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ СПОДУМЕНВМІСНИХ СКЛОКРИСТАЛІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ ПІСЛЯ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ

Автор(и)

  • Оксана Вікторівна Саввова Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Ukraine
  • Геннадій Костянтинович Воронов Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Ukraine
  • Святослав Олександрович Рябінін Національний Технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Ukraine
  • Олексій Ігорович Фесенко Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Ukraine
  • Дмитро Вікторович Свіщов Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2021.01.06

Ключові слова:

сподуменвмісні склокристалічні матеріали, структуроутворення, інфрачервона спектроскопія, сподумен

Анотація

Визначено перспективні напрямки застосування сподуменвмісних склокристалічних матеріалів в різних галузях науки та техніки, зокрема, для підвищення обороноздатності держави. Визначено актуальність розробки полегшених високоміцних ситалів на їх основі з урахуванням аспектів енергозбереження для одержання бронеелементів. Встановлено перспективність застосування ІЧ–спектроскопії для  дослідження наноструктури склокристалічних матеріалів. Розроблено склади літійалюмосилікатних стекол та режими їх термічної обробки. Досліджено особливості структуроутворення сподуменвмісних склокристалічних матеріалів, які отримано в умовах двостадійної низькотемпературної термічної обробки. З урахуванням аналізу характеру ІЧ–спектрів ланцюгових силікатів досліджено структуру склокристалічних матеріалів за даними ІЧ–спектрів та встановлено характер структуроутворення в залежності від вихідного складу скла. Встановлено, що формуванню структурної сітки скла за участю тетраедрів [AlO4], [BO4] та [SiO4] та наявність  сиботаксичних груп [Si2O6] дозволяє в умовах двостадійної низькотемпературної обробки забезпечити об’ємну кристалізацію сподуменвмісних склокристалічних матеріалів. Встановлено, що формування ситалізованої структури склокристалічних матеріалів дозволяє забезпечити їх високі значення показників  твердості за Віккерсом, мікротвердості та показнику тріщиностійкісті та поряд  наявністю склофази, яка виконує роль демпферу, забезпечити їх високу бронестійкість. Це підвищитъ ефективність та дозволить використовувати їх в якостї енергоруйнуючого та енергопоглинаючого шару у композиції бронеелементу «металевий сплав – кераміка – ситал».  Впровадження сподуменвмісних склокристалічних матеріалів дозволить підвищити конкурентоздатність конкурентоспроможних вітчизняних бронеелементів для індивідуального захисту.

Біографії авторів

Оксана Вікторівна Саввова, Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова

доктор технічних наук, професор , професор кафедри хімії та інтегрованих технологій;

тел.: (057) 707–31–74; 

Геннадій Костянтинович Воронов, Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри хімії та інтегрованих технологій;

тел.: (057) 707–31–74

Святослав Олександрович Рябінін, Національний Технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

аспірант, тел.: (057) 707–68–78

 

Олексій Ігорович Фесенко, Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова

кандидат технічних наук, доцент, асистент кафедри хімії та інтегрованих технологій;

тел.: (057) 707–31–74

Дмитро Вікторович Свіщов, Харківський Національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова

магістрант кафедри хімії та інтегрованих технологій;

тел.: (057) 707–31–74

Посилання

Toropov N.A. Strukturnye prevrashhenija v steklah pri povyshennyh temperaturah / N.A. Toropov, E.A. Poraj–Koshic. – Moskva: Nauka, 1965. – 259 p.

Bragina L.L., Savvova O.V., Babich O.V., Sobol Yu.O. Struktura ta vlasty’vosti sklokry’stalichny’x materialiv: monografiya. Kharkiv: OOO «Kompaniya SMIT», 2016, 253 p.

Efimov A.M. IR absorption spectra of vitreous silica and silicate glasses: The nature of bands in the 1300 to 5000 cm− 1 region / Andrei M. Efimov,Vera G.Pogareva // Chemical Geology, 2006. – Vol. 229, Is. 1–3. – P.198–217

Chukin G. D. Infrared spectra of silica / G. D. Chukin, V. I. Malevich // Journal of Applied Spectroscopy, 1977. – Vol. 26. –

Р. 223–229.

Hernández M.F. Dense alumina–mullite composite ceramics from alumina and spodumene–albite feldspar binary mixtures: Processing and properties / Hernández, M.F., López, P.V. , Violini, A. et al. // Science of Sinterin, 2019. –– Vol. 51, Is. 4. – P.445–458

Rebouças L.B. Characterization of Li2O–Al2O3–SiO2 glass–ceramics produced from a Brazilian spodumene concentrate / Rebouças, L.B., Souza, M.T., Raupp–Pereira, F., Novaes De Oliveira, A.P. // Ceramica, 2019. – Volume 65, Issue 375. – P. 366–377.

Xia L. Crystal structure and wave–transparent properties of lithium aluminum silicate glass–ceramics / Xia, L., Yang, Y., Zhang, X. et al. // Ceramics Internationa, 2018. – Vol. 44, Is. 12, 15. – P.14896–14900

Mishra R. Study on thermophysical properties and phase evolution in Nd doped Li2O–Al2O3–SiO2 glass nucleated by multiple nucleating agents / Mishra, R., Goswami, M. Dixit, A., Krishnan, M // Journal of Non–Crystalline Solids, 2016. – Vol.447, 1. – P. 66–73.

Savvova O.V. High–Strength Spodumene Glass–Ceramic Materials / Savvova, O.V., Babich, O.V., Voronov, G.K., Ryabinin, S.O. // Strength of Materials, 2017. – 49 (3). – P. 479–486.

Savvova O.V. Development of glass–ceramic high–strength material for personal armor protection elements / Savvova О., BraginaL., Voronov G., Shalygina О., Kuriakin M. // Chemistry and Chemical Technology, 2017. – №11(2). –– P. 214–219

Rajhel’ A.M. Treshhinostojkost’ tehnicheskih stekol i sitallov / A.M. Rajhel’, O.A. Nepomnjashhij, L.G. Ivchenko, N.L. Trushina / Steklo i keramika. – 1991. – № 10. – P. 18–19.

Infrared Optical Properties of β–Spodumene Solid Solution Glass–Ceramic for Fiber–Optic Devices / Akihiko Sakamoto, Shigeru Yamamoto // Japanese Journal of Applied Physics, 2006. – Vol. 45, № 9R. – P. 6969.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-05-15