Исследована динамика фазовых превращений и процессов самоорганизации при формировании ситаллов метасиликатного состава. Установлена наноразмерная микроликвация исходных стекол. Представлена модель механизма зародышеобразования с участием реакций замещения. Установлена однотипность реакций при фазовых переходах. Экспериментально выявлена величина золотой пропорции для ситаллов класса сикам, характеризующая достижение гармонического структурно-энергетического уровня.
Представлены принципы создания тонких металлических рисунков в поверхностном слое стекла с разрешением 10 мкм с использованием способов контактной и взрывной фотолитографии. Показана возможность применения данной технологии в производстве металлических фотошаблонов для микро- и оптоэлектроники без использования трудоемких операций, применяемых в настоящее время, а также буквенных и цифровых изображений любых размеров и конфигурации.
Найден состав оксидного силикатного стекла и режимы его синтеза и термообработки, при которых в стекле образуются нанокристаллы селенида висмута. Тремя различными методами: рентгеноструктурного анализа, комбинационного рассеяния и электронной микроскопии идентифицирована кристаллическая фаза нанокристаллов селенида висмута с характерным размером около 20 нм. Приведены также данные о спектрах поглощения полученных образцов стекол в диапазоне 400 - 3300 нм.
Исследован процесс синтеза шлакопеностекла с применением математического моделирования. Разработано программное обеспечение, позволяющее исследовать температурно-временное поле шихты в процессе ее нагрева. Полученные данные позволили установить оптимальный режим синтеза шлакопеностекла, достоверность которых проверена экспериментальным путем.
Проведены исследования управляемого термораскалывания оптического стекла излучением лазера на парах стронция. Показано, что высокое качество сквозного разделения дисплейного стекла определяется многоволновым спектром поглощаемого излучения. Излучение Sr-лазера (γ = 6,45 мкм), поглощаемое в "верхнем" слое толщиной ~ 200 мкм, формирует поверхностную микротрещину, как и в случае использования СО2-лазера (γ = 10,6 мкм). При этом излучение в области ~ 1 и 3 мкм формируют "объемную" микротрещину. Суммарно это создает дополнительный эффект, позволяющий повысить в импульсно-периодическом режиме скорость и качество сквозного разделения оптического стекла при сравнительно малой средней мощности генерации лазера.
Рассмотрено влияние механической активации шихты на процесс стекловарения и однородность получаемого стекла. Объект исследования - тугоплавкое ситалловое стекло. Механическую активацию шихты проводили посредством ее тонкого измельчения в планетарной мельнице до удельной поверхности получаемого порошка 0,9 м2/г. Показано, что в активированной шихте процессы силикато- и стеклообразования смещены на 50 - 150 °С в сторону более низких температур. Механически активированная шихта позволяет синтезировать более однородное по составу стекло, чем неактивированная шихта, что обеспечивает получение ситалла с высокооднородной стеклокристаллической структурой.
Рассмотрено влияние оксидов фосфора, лития и бария на кристаллизационные свойства литийалюмосиликатных стекол и термические свойства полученных на их основе ситаллов, установлены составы и температурно-временные условия получения прозрачных ситаллов.
Определен рациональный температурно-временной режим получения щелочного концентрата на основе кварца и каустика, исследованы его физико-химические свойства и влияние на процессы стекловарения, обоснована возможность использования щелочного концентрата с полным замещением стекольного песка и соды в составе стекольной шихты.
Показаны основные этапы развития Научно-исследовательского института технического стекла за 60 лет. Приведены основные технические и технологические разработки НИТС.
