Влияние цинксодержащих соединений на свойства керамических материалов, полученных на основе системы Li₂O–MgO–Al₂O₃–SiO₂

Приведены результаты исследования влияния замещения оксида магния оксидом цинка в системе Li₂O–MgO–Al₂O₃–SiO₂, введения предварительно синтезированного ганита ZnAl₂О₄ на процессы спекания, фазообразования и термическое расширение синтезированных материалов. Установлено, что при замещении 4 % MgO на ZnO синтезированный при температуре 1 150 °С керамический материал характеризовался более высокими значениями кажущейся плотности (не менее 1 835 кг/м³), механической прочности при сжатии (300 МПа) и термостойкости (более 80 термоциклов), а также низким значением температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) (–0,25 · 10^–6 К^–1), что обусловлено формированием кристаллических фаз сподумена, шпинели, форстерита, корунда, ганита и кварца.

1. Cordierite obtained from compositions containing kaolin waste, talc and magnesium oxide / E. P. De Almeida [et al.] // Ceram. Int. – 2018. – Vol. 44, № 2. – P. 1719–1725. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.10.102

2. Prospects for using clayey raw materials of the Krupeiskii Sad deposit for producing heat-resistant ceramic products / R. Y. Popov [et al.] // Glass Ceram. – 2022. – Vol. 78, № 9. – P. 362–368. https://doi.org/10.1007/s10717-022-00412-5

3. The influence of different additives on microstructure and mechanical properties of aluminum titanate ceramics / W. Chen [et al.] // Ceram. Int. – 2021. – Vol. 47, № 1. – P. 1169–1176. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.08.234

4. Crystallization and sintering studies on an anomalous Li2O–Al2O3–SiO2 glass for making tunable thermal expansion ceramic / C. Venkateswaran [et al.] // Int. J. Appl. Glass Sci. – 2022. – Vol. 13, № 1. – P. 41–53. https://doi.org/10.1111/ijag.15917

5. Бобкова, Н. М. Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов / Н. М. Бобкова. – Минск: Выc. шк., 2007. – 301 с.

6. Ultrahigh hardness Li2O–MgO–Al2O3–SiO2 glass-ceramics containing multiphase nanocrystals / L. Chen [et al.] // J. Am. Ceram. Soc. – 2022. – Vol. 105, № 12. – P. 7614–7624. https://doi.org/10.1111/jace.18689.

7. Zhang, Y. MgO-doping in the Li2O–ZnO–Al2O3–SiO2 glass-ceramics for better sealing with steel / Y. Zhang [et al.] // J. Non-Cryst. Solids. – 2014. – Vol. 405. – P. 170–175. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2014.09.022

8. Исследование влияния оксидных добавок на свойства жаростойкого стеклокристаллического покрытия / Г. А. Малинина [и др.] // Тр. ВИАМ. – 2021. – № 5 (99). – С. 87–95.