ДОСЛІДЖЕННЯ ФАЗОУТВОРЕННЯ В ПРОЗОРИХ СКЛОКРИСТАЛІЧНИХ ПРОТЕКТОРНИХ ПОКРИТТЯХ ДЛЯ КЕРАМОГРАНІТУ

Автор(и)

  • Яна Олександрівна Покроєва Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0001-6664-2274
  • Оксана Вікторівна Саввова Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0003-0112-7436
  • Олексій Ігорович Фесенко Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, Україна https://orcid.org/0000-0003-3888-9493

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0821.2024.02.10

Ключові слова:

склокристалічні покриття, керамограніт, фазоутворення, анортит, корунд, зносостійкість, прозорість

Анотація

Встановлено перспективність розробки та впровадження керамограніту вітчизняними виробниками із застосуванням природної сировини надр України з потреб сировинного та паливно-енергетичного комплексу в умовах воєнних дій. Визначено необхідність створення нових видів керамограніту з урахуванням нових підходів, щодо використання альтернативної сировини та сучасних технологічних принципів створення наноструктурованих скломатеріалів. Сформульовано мету та завдання роботи, які визначають необхідність дослідження структури та фазового складу керамограніту в умовах швидкісної термічної обробки. Сформульовано гіпотезу щодо одержання прозорих зносостійких протекторних покриттів на основі висококальцієвих лужноалюмосилікатних фрит, яка полягає у можливості формування зміцненої оптично прозорої ситалізованої структури скла при швидкісному режимі термообробки та протіканні поверхневої кристалізація для забезпечення зносостійкої структури 4 ступеня. Досліджено процеси фазоутворення, які протікають при термічній обробці фрити –основи та протектрного покриття для керамограніту й визначено пріоритетну роль метастабільного фазового розділення скла при формуванні ситалізованої структури. Встановлено, що формування зародків кристалізації шляхом метастабільного фазового розділення дозволяють сформувати ситалізовану структуру протекторного покриття для керамограніту з вмістом кристалічних фаз анортиту з розміром менше довжини хвилі у видимій частині спектру та α-корунду в приповерхневих шарах глазурі, що одночасно забезпечує оптичну прозорість та зносостійкості розробленого покриття. Розроблені та впроваджені на виробництві в умовах ПрАТ «ХПЗ» прозорі склокристалічні покриття з високими експлуатаційними властивостями у дозволять суттєво підвищити  конкурентоздатність вітчизняної керамічної плитки та сприяти стабілізації ринку в умовах сталого розвитку держави.

Біографії авторів

Яна Олександрівна Покроєва, Харківський національний університет міського господарства імені О.М. Бекетова

Аспірантка кафедри хімії та інтегрованих технологій

Оксана Вікторівна Саввова, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова

Доктор технічних наук, професор, професор кафедри хімії та інтегрованих технологій

Олексій Ігорович Фесенко, Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова

Кандидат технічних наук, старший викладач кафедри хімії та інтегрованих технологій

Посилання

Li K., Cordeiro E.d.S., De Noni A. Jr. Comparison between Mullite-Based and Anorthite-Based Porcelain Tiles: A Review. Eng. 2023, Vol. 4, No. 3. pp. 2153–2166. https://doi.org/10.3390/eng4030123

Wang Y., Zhou Y., Yang Z., Cui J. A technological combination of lead-glaze and calcium-glaze recently found in China: Scientific comparative analysis of glazed ceramics from Shangyu, Zhejiang Province. PLoS One. 2019, Vol. 14, No. 7, e0219608. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219608

De Noni Junior A., Canever S.B., Henrique P., Da Silva R.R. Microstructure-oriented porcelain stoneware tile composition design. Ceramics International. 2022, № 14, pp. 24558-24565. https://doi.org/:10.1016/j.ceramint.2022.11.067

Savvova O.V, Babich O.V., Fesenko O.I., Topachyi V.L., Khrystych O.V. Rozrobka vysokomitsnoi anortytovoi sklokeramiky Development of high strength anorthite glass ceramics. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii. 2019, No. 6, pp. 190-196. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-127-6-190-196

Sundari K.N., Subari S., Birawidha D.C., Prasetia H., Mudra I.W., Hendronursito Y. The high-hardness ceramic glazes based on basalt from Bali Province for ceramic body coatings. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 2024, Vol. 60, No. 3, 190121. https://doi.org/10.37190/ppmp/190121

Oytac Z.E., Tarhan M., Yay B. Investigation of the effects of kiln roller waste addition on porcelain tile matte-opaque glazes. J Therm Anal Calorim. 2024, Vol. 149.

pp. 2137–2146. https://doi.org/:10.1007/s10973-023-12825-7

Savvova O.V, Babich O.V., Fesenko O.I., Topachyi V.L., Khrystych O.V. Rozrobka vysokomitsnoi anortytovoi sklokeramiky Development of protective wear resistanttransparent glass-ceramic coating for porcelain tiles. Problems of Emergency Situation, 2022, No. 1(35), pp. 198–208. https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-35-15

Savvova O., Pokroieva Y., Luhovoi I., Pylypenko O., Smyrnova Yu. Using of wastes from the enrichment of quartz-feldspar raw materials in the porcelain stoneware production. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2024, Vol. 1376, 012025. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1376/1/012025

Wang S., Li X., Wang C., Bai M., Zhou X., Zhang X., Wang Y. Anorthite-based transparent glass-ceramic glaze for ceramic tiles: Preparation and crystallization mechanism. Journal of the European Ceramic Society. 2022, No. 3, P. 11321140. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2021.11.036

Savvova O.V., Tur O.H., Fesenko O.I., Babich O.V., Smyrnova Yu.O., Hordiichuk V.M. Study of the phase formation of transparent magnesium aluminosilicate glass-ceramic materials. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2024. No. 3. pp. 155–164. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2024-154-3-155-164

Liu X., Zhou J., Zhou S., Yue Yu., Qiu J. Transparent glass-ceramics functionalized by dispersed crystals. Progress in Materials Science, 2018, Vol. 97, pp. 3896. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2018.02.006

Savvova O.V., Voronov H.K., Fesenko O.I., Smyrnova Yu.O., Pylypenko O.I., Pokroieva Ya.O., Tur O.H. Struktura sklokeramichnykh materialiv  The structure of glass-ceramic materials. Kharkiv, O.M. Beketova NUUE in Kharkiv, 2023. 152 p.

Pokroeva Ya., Savvova O., Voronov H., Fesenko O., Khrystych O. Biocidal Protective Glass-Ceramic Coatings for Porcelain Stoneware. Smart Technologies in Urban Engineering Lecture Notes in Networks and Systems, Vol. 808. Springer: Cham., 2023. pp. 391402 https://doi.org/10.1007/978-3-031-46877-3_35

Tunali A.Y., Selli N.T. Effect of B2O3/SiO2 Ratio on Transparency of Anorthite Based Glass-Ceramic Glazes. Acta Physica Polonica A. 2014, Vol. 125, pp. 511512. https://doi.org/10.12693/APHYSPOLA.125.511

Mohan Kumar G. Nanotechnology: Nanomaterials and Nanodevices. New Delhi: Narosa Publishing House Pvt. Ltd., 2016. 248 р.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-22