ДОСЛІДЖЕННЯ ФАЗОУТВОРЕННЯ В ПРОЗОРИХ СКЛОКРИСТАЛІЧНИХ ПРОТЕКТОРНИХ ПОКРИТТЯХ ДЛЯ КЕРАМОГРАНІТУ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2024.02.10Ключові слова:
склокристалічні покриття, керамограніт, фазоутворення, анортит, корунд, зносостійкість, прозорістьАнотація
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.
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. 11321140. 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. 3896. 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. 391402 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. 511512. 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.