ТОМ 95, № 12 (2022)

На основе стекол системы SrO–Al2O3–P2O5–SiO2–F получены функциональные наполнители для стеклоиономерных цементов с массовым содержанием до 13 % фтора. Высокий уровень рентгеноконтрастности пломбировочного материала достигнут совместным введением в стеклонаполнитель оксида и фторида стронция. Использование легкоплавких фторсодержащих сырьевых материалов в количествах, обеспечивающих получение прозрачного стекла, позволило снизить температуру стеклования до 1500 ?С и ниже, что способствует промышленному освоению разработанных составов. Значение показателя преломления стекол с высоким содержанием фтора nD находится на уровне ~ 1,50 и соответствует показателю преломления полимерной матрицы стеклоиономерного цемента, обеспечивая высокие эстетические характеристики стоматологического материала. Получены образцы прозрачного пломбировочного стеклоиономерного цемента с высокой прочностью при сжатии более 100 МПа и временем твердения 5 мин.

На основе стекла в системе SrO–Al2O3–B2O3–SiO2 получен стеклонаполнитель для стоматологических композитов, отвечающий современному уровню требований, предъявляемым к пломбировочным материалам, и отличающийся высокими значениями химической устойчивости к воде, кислотам и щелочам (I класс), высокой прозрачностью в видимом диапазоне (более 80 %), согласованностью с полимерной матрицей по ТКЛР при сохранении приемлемой температуры варки и отсутствии склонности к кристаллизации. Показано, что разработанный стеклонаполнитель обеспечивает высокий уровень медико-биологических, эксплуатационных и функциональных свойств стоматологического композита на его основе и конкурентоспособность по отношению к популярным иностранным материалам-аналогам.

Обсуждены проблемы получения высокотемпературной (НТСС) и низкотемпературной (LTCC) керамики и перехода от высокотемпературного процесса получения керамических материалов к низкотемпературному. Описан типовой процесс получения LTCC, а также характеристики и свойства классического стеклокерамического композита. Показаны основные направления применения стеклокерамики, полученной по LTCC-технологии.

Рассмотрены свойства одной из видов глины Оренбургской области в целях определения областей ее применения в промышленности. Определен минеральный, химический, дисперсный состав, проведена оценка степени спекания глины. Установлено, что глина Оренбургской области является основной, с высоким содержанием красящих оксидов, среднедисперсной, умеренно пластичной, хорошо сохнущей, малочувствительной к сушке. Определен минеральный состав глины. Установлено, что основными фазами являются каолинит, смектит, иллит и кварц. Выявлены возможные области использования глины в производстве керамики. Данная глина может применяться для производства керамической плитки групп AII (b-1, b-2), AIII, BII (b), BIII в соответствии с ГОСТ 13996–2019, керамического кирпича марки М200 и выше в соответствии с ГОСТ 530–2012, для производства керамической черепицы в соответствии с ГОСТ 56688–2015.

Твердофазным спеканием получена керамика из смеси нанопорошков ZnO, SnO2 и TiO2, используемых в качестве дисперсно-упрочняющих и дугогасящих составляющих в электроконтактных материалах на основе серебра. Методами электронной микроскопии, энергодисперсионного микроанализа и рентгенофазового анализа изучены фазообразование и микроструктура полученного материала. Определено, что при температуре спекания 1123 К формируется дисперсная структура из фаз Zn2TiO4 и ZnO с размерами 0,5 – 1,0 мкм, образцы имеют достаточно высокую пористость. Твердофазные реакции в системе ZnO/TiO2 при Тсп = 1123 К приводят к образованию двухфазной керамики ZnO/Zn2TiO4 с остаточным количеством фаз оксидов цинка и олова. При температуре спекания 1443 К происходит рост зерна, преобладающей фазой становится Zn2SnO4, и остается некоторое количество фаз оксидов цинка и олова. Отсутствует проявление титансодержащих фаз (предположительно, TiO2 и Zn2TiO4), очевидно, в силу их малого содержания.

Изучены величины поверхностных зарядов и точки нулевых зарядов в водно-глинистых суспензиях с рН, равными 5, 7 и 9. Определены их изменения при воздействии СВЧ-поля и вариации дисперсности частиц. В качестве объектов исследования выбраны порошки двух фракций монтмориллонитовой, полиминеральной и каолиновой глин Оренбургской области. Определение точки нулевого заряда (ТНЗ) природных глин выполняли методом весового титрования, основанном на измерении величины предельного значения рН при увеличении весовых фракций глины. Обработку порошков глин в СВЧ-поле проводили по следующему режиму: выходная мощность 750 Вт, рабочая частота 2,45 ГГц, время воздействия 600 с. Величина и знак зарядов, образующихся на границах раздела поверхность частиц – раствор электролита, зависят от минералогического состава частиц.
К обработке в СВЧ-поле чувствительными оказались мелкодисперсные фракции двух глин – монтмориллонит-содержащей и полиминеральной; показатели рН ТНЗ сместились в кислую область на 0,26 и 0,31 соответственно (на 4 %). Значения рН ТНЗ суспензий с каолиновой глиной после обработки в СВЧ-излучении практически не изменились. Если значение pH окружающего частицу раствора превышает pH ТНЗ, то сорбент будет способен поглощать катионы, если значение pH раствора ниже pH ТНЗ – анионы.
Полученные результаты позволят использовать СВЧ-воздействие в качестве инструмента, расширяющего диапазон рН, способствующий эффективной сорбции анионов и катионов.

В результате комплексного исследования характеристики глины Гурленского месторождения определено, что гурленская гидрослюдистая глина в химическом составе имеет сравнительно высокое содержание оксида железа и щелочных оксидов, а также тонкую дисперсность и малое количество тонкодисперсного свободного кварца, которые придают данной глине легкоплавкость. Также установлено, что глину Гурленского месторождения можно использовать при разработке составов керамических композиций в качестве низкотемпературного флюсующего компонента взамен стеклобоя, эрклеза, нефелина сиенита и др.

Методом капиллярного нанесения и литографии изготовлены тонкие люминесцентные пленки металлорганичес-кого комплекса 8-оксихинолята лития Liq на стеклянных подложках. Проведено исследование спектрально-люминесцентных свойств полученных пленочных структур. Выполнен анализ поверхности пленок. Оценен световой выход и кинетика высвечивания сцинтилляции полученных пленочных структур.