Физико-химические процессы образования расплава и спекание высокоглиноземистых керамических материалов системы MgO‒CaO‒Al 2 O 3 ‒SiO 2  по двухстадийной и одностадийной бесспековой технологии

В. И. Верещагин; В. А. Егошин; А. А. Дитц; Л. О. Роот; Ю. А. Чернышева

doi:10.17073/1683-4518-2025-1-32-37

Физико-химические процессы образования расплава и спекание высокоглиноземистых керамических материалов системы MgO‒CaO‒Al₂O₃‒SiO₂ по двухстадийной и одностадийной бесспековой технологии

В. И. Верещагин, В. А. Егошин, А. А. Дитц, Л. О. Роот, Ю. А. Чернышева

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-1-32-37

Полный текст:

Аннотация

Проанализированы процессы образования и роста количества расплава при обжиге высокоглиноземистой керамики ВК-91 по кривым плавкости аналогов, составы которых являются приведенными к диаграмме состояния системы CaO‒Al2O3‒SiO2. Представлены результаты исследований фазового состава, микроструктуры и свойств образцов обожженной керамики, полученных по одно- и двухстадийной бесспековой технологии. Расплав, необходимый для спекания изделий высокоглиноземистой керамики ВК-91 при 1550 °С без предварительного получения керамического спека, образуется по неравновесному процессу путем растворения α-Al2O3 в эвтектических расплавах тройных алюмосиликатных систем, включающих оксиды кальция и магния. Присутствие циркона в шихте приводит к образованию анортита при высоких температурах (>1400 °С) через продукт взаимодействия циркона с оксидом кальция, но в отдельных случаях не достигается его полного растворения в расплаве. По свойствам обожженной керамики предпочтительной является одностадийная технология подготовки шликера с органическими жидкостями для литья исходной керамической ленты для керамических подложек.

Ключ. слова

высокоглиноземистая керамика, бесспековая технология, эвтектический расплав, кривая плавкости,

Об авторах

В. И. Верещагин

Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
Россия

Д. т. н.

г. Томск

В. А. Егошин

Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ)
Россия
г. Томск

А. А. Дитц

Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
Россия
г. Томск

Л. О. Роот

Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
Россия
г. Томск

Ю. А. Чернышева

Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ)
Россия
г. Томск

Список литературы

1. 05.05-19М.60 Вакуумноплотная алюмооксидная керамика с повышенными диэлектрическими свойствами // РЖ 19М. Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов. ― 2005. ― № 5.

2. Бердов, Г. И. Улучшение структуры и свойств алюмооксидной керамики / Г. И. Бердов, В. З. Гиндулина // Стекло и керамика. ― 1989. ― № 7. ― С. 19, 20.

3. Бердов, Г. И. Влияние состава стеклообразующей композиции на спекание и свойства алюмооксидной керамики / Г. И. Бердов, В. А. Лиенко, В. З. Гиндулина [и др.] // Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин). ― 2001. ― Т. 4, № 4. ― С. 51‒53.

4. Бердов, Г. И. Повышение диэлектрических свойств алюмооксидной керамики / Г. И. Бердов, В. А. Лиенко, П. М. Плетнев [и др.] // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2006. ― № 6. ― С. 48‒51.

5. Верещагин, В. И. Влияние добавок‒активаторов спекания на минерализацию α-Al2O3 при термической обработке глинозема / В. И. Верещагин, П. М. Плетнев, А. Д. Шильцина // Огнеупоры. ― 1979. ― № 6. ― С. 50‒53. DOI: 10.1007/BF01284669.

6. Плетнев, П. М. Выбор марки глинозема для изготовления алюмооксидной керамики / П. М. Плетнев, Ю. К. Непочатов // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 3. ― С. 43‒47. https://doi.org/10.1007/s11148-023-00817-x.

7. Плетнев, П. М. Структурно-фазовые и технические характеристики глинозема разных марок и изготовителей / П. М. Плетнев, Ю. К. Непочатов // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 2. ― С. 3‒7. https://doi.org/10.1007/s11148-023-00794-1.

8. Шарова, Н. В. Керамика из Al2O3 для подложек интегральных микросхем / Н. В. Шарова, Н. А. Попова, Е. С. Лукин // Успехи в химии и химической технологии. ― 2016. ― Т. 30, № 7(176).

9. Орданьян, С. С. Влияние технологии производства и микроструктуры алюмооксидных керамик на их физико-механические свойства / С. С. Орданьян, С. В. Вихман, М. В. Томкович [и др.] // Труды Центрального научно-исследовательского института им. академика А. Н. Крылова. ― 2014. ― № 83 (367). ― С. 183‒194.

10. Лукин, Е. С. Кинетика спекания алюмооксидной керамики с добавкой эвтектического состава / Е. С. Лукин, Н. А. Макаров // Стекло и керамика. ― 2000. ― № 1. ― С. 22‒24.

11. Гузман, И. Я. Практикум по технологии керамики : уч. пособие для вузов / И. Я. Гузман. ― РИФ «Стройматериалы», 2005. ― 336 с.

12. Maletsky, A. V. Structure formation and properties of corundum ceramics based on metastable aluminium oxide doped with stabilized zirconium dioxide / A. V. Maletsky, D. R. Belichko, T. E. Konstantinova [et al.] // Ceram. Int. ― 2021. ― Vol. 47, is. 14. ― P. 19489‒19495. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.03.286.

13. Брэгг, У. Л. Кристаллическая структура минералов / У. Л. Брэгг, Г. Ф. Кларингбулл. ― М. : Мир, 1967. ― С. 28, 29.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Верещагин В.И., Егошин В.А., Дитц А.А., Роот Л.О., Чернышева Ю.А. Физико-химические процессы образования расплава и спекание высокоглиноземистых керамических материалов системы MgO‒CaO‒Al₂O₃‒SiO₂ по двухстадийной и одностадийной бесспековой технологии. Новые огнеупоры. 2025;(1):32-37. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-1-32-37

For citation: Vereshchagin V.I., Egoshin V.A., Dits A.A., Root L.O., Chernysheva Y.A. Physico-chemical processes of fusion formation and sintering of high-alumina ceramic materials MgO‒CaO‒Al₂ O₃ ‒SiO₂ systems in two-step and one-step non-sintered technology. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2025;(1):32-37. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-1-32-37

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль