В развитие стандартных магнитных методов полиоперационного контроля содержания магнитоактивных (железистых) частиц примесей в пробах сыпучих сред (в частности, стекольного и керамического производств) на базе усовершенствованного, обладающего более высокой точностью, варианта такого метода разработан прибор-анализатор оперативного контроля. Его работа протестирована на природном сырье (на примере полевого шпата и кварцевого песка) с получением опытных массово-операционных (функционально экстраполируемых) характеристик выделения частиц примесей из пробы контролируемого сырья.
Методом закалки расплава получены допированные цинк-фосфатные (ZP) стекла составов ZP:Ag:Au, ZP:Ag:Rb как без, так и с использованием дополнительной термообработки при Т = 500 ?С. В полученных стеклах наряду с серебряными наночастицами (НЧ) сформированы биметаллические НЧ AgAu и AgRb соответственно. Оценено соотношение компонент Ag и Au в НЧ AgAu. Использование Т-обработки при синтезе стекол состава ZP:Ag:Au привело к увеличению среднего размера НЧ – от ~4,5 до ~12,1 нм. При этом увеличился как минимальный размер НЧ, так и доля более крупных НЧ с размерами ?15 нм. Т-обработка при изготовлении образца состава ZP:Ag:Rb не привела к заметному изменению среднего размера НЧ, который сохранился в пределах 4,5…4,7 нм. Однако в размерном распределении увеличилась доля более крупных НЧ с размером до 20 нм. Получено 3,5-кратное усиление интенсивности излучения неодима на длине волны 1060 нм, возбужденного излучением с длиной волны ?excit = 525 нм в образце состава ZP:Ag:Au:Nd по сравнению с образцом стекла без плазмонных металлов. Установлена определяющая роль субнанометровых нанокластеров (НК) и НЧ составов Ag и AgAu в наблюдаемом усилении интенсивности излучения Nd при возбуждении длиной волны ?excit = 525 нм. Использование Т-обработки при синтезе стекла состава ZP:Ag:Au:Nd привело к трансформации НК в НЧ серебра, результатом которой стало понижение усиления интенсивности излучения Nd3+ по сравнению с образцом без термообработки. При возбуждении ионов Nd3+ излучением с длиной волны ?excit = 785 нм, далекойот возбуждения LSPR в частицах Ag и AgAu, выполненная при синтезе образца состава ZP:Ag:Au:Nd Т-обработка не сказалась заметно на интенсивности линии излучения Nd3+, что свидетельствует об отсутствии кластеризации ионов неодима при используемых повышенных температурах и длительности постобработки.
Изучено влияние времени механохимической активации смесей исходных компонентов на спекание керамики на основе титаната магния. Неизотермическим методом рассчитана кажущаяся энергия активации спекания образцов. В интервале 1300…1400 ?С исследовано влияние температуры обжига на плотность и пористость керамики, а также ее микроструктуру. Керамика, полученная при температуре 1400 ?С, демонстрирует наилучшее сочетание свойств: ?ср = 3,06 г/см3 и П0 = 8,4 %.
На основе растворов изопропилового спирта и фенолформальдегидной смолы с различным содержанием карбидных и углеродных частиц получены лабораторные образцы реакционно-спеченных карбидокремниевых керамик с неразъемными клеевыми соединениями, обладающие следующими ключевыми структурными физико-механическими характеристиками в зависимости от соотношения формирующихся фазовых составляющих в объемной зоне состыковки: толщина кремниевого слоя в шве 20…130 мкм, предел прочности на изгиб 40…250 МПа, продольная скорость звука 10 750…11 300 м/с, плотность 3,07…3,08 г/см3. Экспериментально установлено, что варьирование содержания карбидокремниевых частиц в клеевой суспензии 20…80 масс. % позволяет достигать 30…75 % от прочности материала основы реакционно-спеченной карбидокремниевой керамики.
Композиционный материал, полученный по керамической технологии из электроплавленного корунда и мелкодисперсного стекла, используется для моделирования процесса формирования порового пространства пористого керамического материала. Проведена оценка соотношения объемов сквозных и тупиковых пор в образцах, полученных из порошков различного гранулометрического состава при различных температурах спекания, по скорости свободного водонасыщения. Для образцов композитов с открытой пористостью 36…50 % методом капиллярной порометрии выполнена оценка размеров поровых каналов. Продемонстрирована корреляция между средним размером пор и гранулометрическим составом порошков, использованных при получении композитных материалов.
Радиационно-стойкое стекло марки К-208 длительное время используется в качестве защитного покрытия солнечных батарей и терморегулирующих покрытий (ТРП) космических аппаратов в виде тонких пластин толщиной 100…200 мкм. Сопоставлены способы очистки поверхности защитных покрытий в виде стеклоленты и фильер для изготовления стеклянных элементов ТРП, сформулированы преимущества метода лазерной очистки их поверхности.
Представлен обзор применений диоксида циркония, частично стабилизированного оксидом иттрия, в различных высокотехнологичных областях. Особое внимание уделяется его использованию в суперконденсаторах, где данный материал существенно повышает стабильность устройств при длительных циклических испытаниях, что критически важно для их практического применения. В сфере твердооксидных топливных элементов диоксид циркония, частично стабилизированный оксидом иттрия, демонстрирует исключительные характеристики, выступая в роли электролита, анода и мембран. При работе в диапазоне температур 800…1000 °C материал обеспечивает высокую ионную проводимость по кислороду, что напрямую влияет на эффективность всего топливного элемента. В микроэлектронике диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия, находит применение в производстве тонкопленочных транзисторов, где его выдающиеся диэлектрические свойства и термическая стабильность становятся определяющими факторами. Это позволяет создавать надежные и высокопроизводительные электронные компоненты. В авиационной промышленности и производстве газотурбинных двигателей диоксид циркония, частично стабилизированный оксидом иттрия, используется как теплозащитное покрытие для деталей горячего тракта. Материал демонстрирует превосходную устойчивость к экстремальным температурным нагрузкам, что делает его идеальным решением для защиты критически важных компонентов. Рассмотрены различные методы нанесения таких покрытий, включая плазменное напыление и химическое осаждение из газовой фазы, а также представлен детальный анализ их характеристик, включая слоистость, пористость, кристаллическую структуру покрытий и их термическую стабильность.
Кратко изложена история сотрудничества журнала «Стекло и керамика» и кафедры химической технологии керамики и огнеупоров РХТУ им. Д. И. Менделеева, которое длится вот уже более 90 лет.
Приведен краткий экскурс в историю длительного взаимодействия журнала «Стекло и керамика» и кафедры химической технологии стекла и ситаллов РХТУ им. Д. И. Менделеева.
Изучено формирование микрообластей с измененным показателем преломления в объеме листового и кварцевого стекол под действием одиночных фемтосекундных импульсов. Построены распределения фазы проходящего через микрообласти света при наблюдении вдоль направления записи и перпендикулярно ему. Исследовано влияние энергии импульсов на величину изменения фазы. Установлено, что минимальная энергия формирования микробластей в объеме листового стекла ниже, чем в кварцевом стекле. Полученные результаты представляют интерес для создания аналоговых носителей звука за счет модифицирования структуры стекол фемтосекундными лазерными импульсами.
