273
УСЛОВИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И МИКРОСТРУКТУРА СТЕКОЛ ПОЛУЧЕННЫХ
НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ
1
Рузибаев Б. Р. (
bahrom_smd@mail.ru
),
1
Арипова М. Х. (
aripova1957@yandex.ru)
2
Халилов М.Н. (muzaffarxalilov88@gmail.com)
1
Ташкентский химико-технологический институт
2
Янгиерский филиал Ташкентского химико-технологического института
В условиях отсутствия в Узбекистане высококачественных сырьевых материалов
ввиду неразвитости промышленного обогащения керамического сырья особую актуальность
приобретает изыскание рациональных способов использования существующего природного
сырья. Одним из таких способов является получение ситаллов технического назначения.
Технические ситаллы обладают рядом ценных свойств. Они конкурируют с лучшими видами
технических стекол и керамических материалов, а по совокупности и регулируемости
электрофизических, физико-механических, термических, вакуумных и технологических
свойств не имеют аналогов. В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция к
расширению областей применения этих материалов за счет создания новых видов с
уникальными, не достижимыми в других классах материалов свойствами.
Кристаллизационная способность является одним из важнейших технологических
свойств в производстве стекольных и стеклокристаллических материалов. Для производства
стекольных изделий кристаллизационная способность является отрицательным свойством, в
то время как для получения стеклокристаллических материалов с объемной мелкодисперсной
кристаллизацией, задающей материалу повышенные механические и физико-химические
свойства, хорошая кристаллизационная способность является необходимым условием[1].
Для получения стеклокристаллических материалов с высокими механическими
свойствами нами выбрано следующие местные сырьевые материалы, Ангренский каолин,
Гузарский доломит и Заргарский кварц и на основе этих материалов построена трех
компонентная система кварц-каолин-доломит. Изучена стеклообразования и температура
плавкости стекол в этой системе [2].
Кристаллизационная способность синтезированных стекол в исследуемой системе
изучалась методом массовой кристаллизации. Процесс кристаллизации осуществлялся в
электрической печи с силитовыми нагревателями.
Оценка
степени
кристаллизации
произведена визуально и представлена на рис.1.
Рисунок 1. Кристаллизационная способность стекол системы кварц – каолин –
доломит.
Исследование структуры стекол методом электронной микроскопии показало
наличие в них ликвационных явлений[12]. На электронно-микроскопических снимках
отчетливо фиксируется ликвационная структура как у опалесцируюших стекол, так и у
274
заглушенных стекол в процессе охлаждения. Ликвационная природа глушения подтверждена
данными рентгено-фазового анализа все исследуемые стекла рентгеноаморфны. Ликвация
имеет капельный тип, реже наблюдается двухкаркасная. С увеличением кратности фазовое
разделение стекол четко фиксируется (рис.2.а,б). Количество капель в единице объема и их
размеры изменяются в зависимости от состава стекол. Наиболее крупные капли характерны
для стекол № С7, С8 содержащих (масс.%) CaO-15-21 и MgO-9-13 (рис.2.в,с).
а)1000
о
С х 6.400 б)1000
о
С х14.200
в)
с)
Рисунок 2. Электронно-микроскопические снимки стекол
Проведенные исследования показали, что совместное введение CaO и MgO способствует
интенсивному развитию ликвации в исследуемых составах стекол. Найденную
закономерность можно объяснить близостью ионных радиусов Са
+2
и Mg
+2
. При
увеличении содержании (масс. %) Al
2
O
3
9,75-22,08% в исследуемых стеклах проявляется
его гомогенизирующая роль признаки фазового разделения на стадиях стеклообразования
практически отсутствуют, но с увеличением содержания Al
2
O
3
до 19,01-22,08% и снижения
содержания SiO
2
в пределах 35-48% в стеклах наблюдается опалесценция и глушение
стекол, которое можно объяснить снижением однородности расплава. Этим стеклам
характерна ликвация каркасного типа.
Литература
1.
Саркисов.П.Д.
Направленная
кристаллизация
стекла
основа
получения
многофункционалных стеклокристаллических материалов. Москва. 1997. - 218 с.
2.
Ruzibayev B.R., Aripova M.X., Synthesis of glasses in the quartz-kaolin-dolomite system.
Glass and ceramics.2009. №11, pp.12-14.
3.
Рузибаев Б.Р., Арипова М.Х. Явление ликвации в кварц-каолин-доломитовой системе.
//Химия и химическая технология. 2007. №3. С. 18-21.
