Разработана методика прямого определения интеркалированной воды в высокочистом оксиде бора. Проведены сравнительные исследования содержания остаточной интеркалированной воды и ОН-групп в высокочистом оксиде бора (III) собственного изготовления и коммерческом препарате. Показано, что при традиционных условиях синтеза высокочистого оксида бора (III) не удается получить четкую корреляцию между содержанием остаточной интеркалированной воды и ОН-групп.
Апробировано применение алюмоборосиликатного стекла выбранного базового состава для формирования перлитсодержащих стеклосодержащих материалов. Изучен характер влияния доли перлитового фильтровального порошка в исходной смеси на состав, особенности строения и отдельные физические свойства синтезированных материалов. Сделан вывод об условиях реализации на промышленных установках процесса остекловывания в расплаве на основе алюмосиликатного стекла выбранного состава перлитсодержащих радиоактивных пульп, получаемых при фильтровании радиоактивных растворов.
Исследовано влияние процесса электронно-лучевого спекания в форвакуумной области давлений (8…10 Па) на плотность, структуру и фазовый состав спекаемого композита Al2O3–Cu с массовым соотношением компонентов 10:1. Установлено, что максимальная плотность спеченного композита (2,85 кг/см?) достигается при температуре 1300 °С. Показано также, что при нагреве выше 1100 °С медь мигрирует к поверхности и испаряется, формируя обедненный приповерхностный слой. Металлическая фаза Cu зафиксирована только при 1100 °С (2 масс. %), тогда как при более высоких температурах присутствуют лишь следы CuO. Полученные результаты подтверждают возможность создания данным методом градиентных структур Al2O3–Cu.
Приведены результаты твердофазного синтеза керамических образцов новой системы (1 – x)BiFeO3–xBa(Ti1 – ySny)O3 (x = 0…0,40, y = 0,05; 0,10). Методом рентгеновского фазового анализа подтверждено, что синтезированные образцы образуют твердые растворы со структурой перовскита. Установлено, что увеличение концентрации x приводит к изменению симметрии с ромбоэдрической на псевдокубическую. В процессе исследования диэлектрических свойств в широком частотном (25 Гц…500 кГц) и температурном (80…900 К) диапазонах были обнаружены аномалии в поведении диэлектрической проницаемости ? (T, f) и тангенса угла потерь tan? (T, f), вызванные релаксационными процессами и фазовыми переходами.
Представлены результаты научно-исследовательской работы совместно с кирпичным заводом «Элитная строительная керамика» по разработке низкотемпературных глазурованных составов и технология их нанесения на керамический ригельный кирпич мягкого формования. Получена цветовая палитра сине-зеленых оттенков глазурованного слоя с декоративным эффектом точечных вкраплений. Составлена технологическая схема и разработаны технологические параметры производства, хранения и нанесения глазури. Полученные декоративные покрытия признаны в качестве образцов-эталонов. Предлагаемые глазурованные составы позволят расширить цветовую палитру выпускаемого ригельного кирпича мягкого формования.
Исследована возможность замены золошлаковых отходов (ЗШО), выступающих в качестве основного сырья для синтеза таких материалов, на буровой шлам (БШ). Установлено, что БШ, в отличие от ЗШО, обладает высокой кристалличностью и низкой реакционной способностью, что ограничивает его содержание в сырьевой смеси. Экспериментально доказано, что оптимальной является замена 25 масс. % ЗШО на БШ. Полученный материал характеризуется равномерной пористой структурой со средним размером пор 1,8 ± 0,2 мм, плотностью 311 кг/м3 и прочностью на сжатие 1,02 МПа, что сопоставимо с образцом на основе чистых ЗШО (разница свойств не превышает 3 %). Увеличение содержания БШ выше 25 масс. % приводит к росту соотношения SiO2/Al2O3, преждевременному газовыделению и схлопыванию пор, что ухудшает теплоизоляционные свойства. Полученные результаты показывают возможность применения крупнотоннажных отходов бурения для производства строительных теплоизоляционных материалов.
Исследована применимость ионно-кластерного пучка аргона для полировки поверхности корундовой керамики. С использованием атомно-силовой микроскопии изучено изменение рельефа поверхности керамики ВК-100 после обработки кластерными ионами аргона в различных режимах: при малых и больших средних размерах кластерных ионов. Определены диапазоны латеральных размеров неровностей, при которых наблюдается сглаживание поверхности керамики.
Представлены результаты исследования элементного, химико-минералогического составов, а также структуры и морфологии шехжелийского базальта с использованием методов химического и рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Определены основные термомеханические характеристики обожженных образцов базальтовых пород Шехжелийского месторождения в интервале температур 1000…1200 °C.
Представлена разработка методики получения прозрачных изделий из кварцевого стекла с помощью LCD-стереолитографии с использованием фотополимерного композита. Показано, что ультразвуковая обработка композита позволяет разрушать агломераты наночастиц SiO2 и добиться более равномерного распределения их в органической матрице, существенно снижая температуру спекания. Определены оптимальные режимы печати и удаления полимерной матрицы. В результате спекания при температуре 1175 °C получены прозрачные монолитные образцы кварцевого стекла с плотностью 2,19 г/см3 и усадкой ~30 %, характеризующиеся светопропусканием более 80 % в видимой области спектра.
