Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition

The paper deals with the processes of obtaining radio-transparent ceramic materials with a complex of high physical and chemical indices. Directional regulation of the ceramics' microstructure and phase composition was carried out by introducing Li₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO² (LABS) glass into main matri...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Functional Materials
Date:2019
Main Authors: Zaichuk, A.V., Amelina, A.A., Karasik, Y.V., Khomenko, Y.S., Lementareva, V.A., Saltykov, D.Yu.
Format: Article
Language:English
Published: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2019
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157413
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition / A.V. Zaichuk, A.A. Amelina, Y.V. Karasik, Y.S. Khomenko, V.A. Lementareva, D.Yu. Saltykov // Functional Materials. — 2019. — Т. 26, № 1. — С. 174-181. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859716077869596672
author Zaichuk, A.V.
Amelina, A.A.
Karasik, Y.V.
Khomenko, Y.S.
Lementareva, V.A.
Saltykov, D.Yu.
author_facet Zaichuk, A.V.
Amelina, A.A.
Karasik, Y.V.
Khomenko, Y.S.
Lementareva, V.A.
Saltykov, D.Yu.
citation_txt Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition / A.V. Zaichuk, A.A. Amelina, Y.V. Karasik, Y.S. Khomenko, V.A. Lementareva, D.Yu. Saltykov // Functional Materials. — 2019. — Т. 26, № 1. — С. 174-181. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Functional Materials
description The paper deals with the processes of obtaining radio-transparent ceramic materials with a complex of high physical and chemical indices. Directional regulation of the ceramics' microstructure and phase composition was carried out by introducing Li₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO² (LABS) glass into main matrix that consisted of cordierite phase. Optimal composition and temperature conditions for firing of the developed spodumene-cordierite ceramics were established. It is shown that the introduction of LABS glass into experimental compositions contributes to significant intensification of the process of formation of α-cordierite crystalline phase, as well as sintering of ceramic materials obtained. Besides, the product of crystallization of parent glass is β-spodumene which promotes the reduction of CLTE of the obtained ceramic material, on average, to (12.4-17.8)·10⁻⁷ deg⁻¹. The highest indices of mechanical compressive strength (165.8-202.6 MPa) and thermal stability (not lower than 1050 °C) are achieved at the most rational content of LABS glass is 10-20 wt. %. Under this composition the water absorption is within 0.28-0.34 %, apparent density 2.16-2.18 g/cm³, CLTE (16.6-17.8)·10⁻⁷ deg⁻¹. Studies of electrophysical properties of the developed material at the frequency of 10¹⁰ Hz showed that the level of the dielectric constant (ε = 3.8) and dielectric losses (tg δ = 0.0014) spodumene-cordierite ceramics synthesized at reduced temperature of 1300-1350 °C are fully complied with the requirements to the modern radio-transparent materials.
first_indexed 2025-12-01T08:11:48Z
format Article
fulltext ��������� ���� � ������� �������� �� ������ ������������ ����� ���� ��������� � ������� ����� � ������������ � � �������� �� � � �������� �������� � ����� ������ �� � � ����� ��� � �� �������� ������ ���� ��� ������ ����� ����� ���� �� � ������ ��� �������� � �� � ��� ��� � !"##$ %��& �� �� ���� � ' ���� � %��& � (������� ����� ����� )* �� � ��� ��� � !"#+# %��& �� �� ���� �������� � �� �� �� � ��� ���� ���� ��� ��� � ������� �� ��������� � ���� ����� ��� �� ���� ���� ���� ��� � ������� �� ���� �������� �� �������� �� ����� �� �������� ��������� �� ��� �� ������ ��� ��� ���� � �� ����� ����������� �� �� �� ��� �� ��� � ����� �� � �� �� � � � �� � � � ���� � �� !"# ����� ���� ���� ��� �� ���� �������� �� �� �� ��� ������ $���� ��� ����������� �� ����� ��� � ��� ������ �� �� ��� �� ��� �%����� ��� �������� � �� ��� �� ����� � � ���������� � &� �� ��� � ���� ��� ��� � ������ �� � !" ����� ���� ���� ������� ������������ ���� ������ �� ����������� ��������������� �� ��� � ����� �� �� ������ �� α��� �� ��� � ��������� �����' �� ��� �� ����� ��� �� �� ���� ���� ���� ������� � !��� ��' ��� � � ��� �� � �������(����� �� �� ��� ����� �� β���� ����� ���� � ������ ��� � ������ �� )��* �� ��� ������� �� ���� ���� ���' �� �%� ���' �� ����+, �-�.#⋅�/�� ����� ��� ������� �� ���� �� ���������� ���� ����%� �� ����� ��01�., �/��0 23�# �� ��� ��� ��������� ���� �� � ���� �/1/�)# � � �����%� �� ��� ���� ������� ������� �� � !" ����� �� �/,�/ �� 4� 5� � ���� ����������� ��� ��� ���� �� ���� �� ����� /��.,/�6+ 4' ���� ��� ������ ���0,���. �7���' )��* ��0�0,�-�.#⋅�/�� ����� "�� ��� �� ����� ��������� � ��� ���� �� ��� �%����� ���� ��� �� ��� � �8����� �� �/�� 9( ��� � ���� ��� ��%�� �� ��� ������ �� �������� �ε : 6�.# �� ������ �� ������ ��� δ : /�//�+# ��� �������� �� ��� �� ����� ��������(� �� � ��� ����� ��� � �� �6//, �61/�) � � ����� ������� ��� ��� �8�� ������ �� ��� �� � � � ���� ����� ��� ���� �� ���� ��������; � ���� ����� ��� �� ���� ���� ����' ��� �����' �� �� ���' ����� �����' � �������(�����' �������� �� ��������� � ��� ����� <==>?�@ABCD EF@�?==D E@>G�?CHI FB�H@EF@JFB�CDK L?FBMH�?=LHK MBN?FHB>@A = L@ME>?L=@M AD=@LHK OHJHL@�N?KCH�?=LHK E@LBJBN?>?P� QFH RN@M @=GS?=NA>I>H CB� EFBA>?CC@? F?�G>HF@ABCH? MHLF@=NFGLNGFD H OBJ@A@�@ =@=NBAB L?FBMHLH EGN?M AA?�?� CH?M >HNHP�B>�M@T@F@=H>HLBNC@�@ =N?L>B A =@=NBA @=C@AC@P MBNFH�D' F@>� L@N@F@P ADE@>CI>B L@F�H?FHN@ABI OBJB� U=NBC@A>?CD @ENHMB>�CDP =@=NBA H N?ME?FBNGFCDP F?VHM @TVH�B FBJFBT@NBCC@P =E@�GM?CL@F�H?FHN@A@P L?FBMHLH� Q@LBJBC@' �N@ AA?�?� CH? A =@=NBA @EDNCDK L@ME@JH�HP >HNHP�B>�M@T@F@=H>HLBNC@�@ =N?L>B =E@=@T=NAG?N =GS?=NA?CC@P HCN?C=HOHLB�HH EF@�?==B O@FMHF@ABCHI LFH=NB>>H�?=L@P OBJD α�L@F� �H?FHNB' B NBLV? =E?LBCH� E@>G�?CCDK L?FBMH�?=LHK MBN?FHB>@A� WF@M? N@�@' EF@� �GLN@M LFH=NB>>HJB�HH H=K@�C@�@ =N?L>B IA>I?N=I β�=E@�GM?C' L@N@FDP =E@=@T=NAG?N =CHV?CH� XWYZ E@>G�?CC@�@ L?FBMH�?=L@�@ MBN?FHB>B A �?>@M �@ ���'+,�-'.#⋅�/�� �FB���� [>I �@=NHV?CHI CBHT@>?? AD=@LHK E@LBJBN?>?P M?KBCH�?=L@P EF@�C@=NH CB =VBNH? ��01'.,�/�'0 \QB# H N?FM@=N@PL@=NH �C? CHV? �/1/�]# CBHT@>?? FB�H@CB>�C@? =@�?F� VBCH? >HNHP�B>�M@T@F@=H>HLBNC@�@ =N?L>B =@=NBA>I?N �/,�/ MB==�4� QFH RN@M A@�@� &""^ �/�-�1+_1� `��������� 2��� ����' �0' ^��� ��/�_#' �� �-+��.�� ��;�����;77 ���� �7�/��1+/-7���0�/���-+ a �/�_ b "�) c&�������� �� "����� ) ������c ��� ����� ��� ����� ���� � �� ���� E@�>@S?CH? CBK@�HN=I A EF?�?>BK /'�.,/'6+ 4' LBVGSBI=I E>@NC@=N� �'�0,�'�. �7=M�' XWYZ ��0'0,�-'.#⋅�/�� �FB���� <==>?�@ABCHIMH R>?LNF@OHJH�?=LHK =A@P=NA FBJFBT@NBC� C@�@ MBN?FHB>B CB �B=N@N? �/�� d� G=NBC@A>?C@' �N@ E@ GF@AC� �HR>?LNFH�?=L@P EF@CH� �B?M@=NH �ε : 6'.# H �HR>?LNFH�?=LHK E@N?F� ��� δ : /�//�+# =E@�GM?CL@F�H?FHN@ABI L?FBMHLB' =HCN?JHF@ABCCBI EFH E@CHV?CC@P N?ME?FBNGF? �6//,�61/�]' A E@>C@P M?F? =@@NA?N=NAG?N NF?T@ABCHIM L =@AF?M?CCDM FB�H@EF@JFB�CDM MBN?FHB>BM� ��� ������� ����� �� ����� ��� ������������ ��������� ������� ����������� ������ ! "�� ����#�$�%&�� ��'�()� "�)� ����* � "+�$�),�� -�.�'�!+&�),� [@=>��V?C@ EF@�?=H @�?FVBCCI FB��@EF@J@FHK L?FBM��CHK MBN?F�B>�A J L@ME>?L=@M AH=@LHK O�JHL@�N?KC��CHK E@LBJCHL�A� QFH ��@MG J��P=C?C@ =EFIM@ABC? F?�G>�ABCCI M�LF@=NFGLNGFH NB OBJ@A@�@ =L>B�G L?FBM�LH �>IK@M AA?�?CCI >�N�P�B>�M@T@F@=H>�� LBNC@�@ =L>B �@ =L>B�G @=C@AC@e MBNFH��' F@>� IL@e AHL@CGAB>B L@F��fFHN@AB OBJB� g=NBC@A>?C@ @ENHMB>�CHP =L>B� NB N?ME?FBNGFCHP F?VHM AHEB>G F@JF@T>?C@e =E@�G� M?CL@F��fFHN@A@e L?FBM�LH� Q@LBJBC@' S@ AA?�?CCI �@ =L>B�G �@=>��CHK L@ME@JH��P >�N�P�B>�M@T@F@=H>�LBNC@�@ =L>B =EFHIf =GNNfA�P �CN?C=HO�LB��e EF@�?=G O@FMGABCCI LFH=NB>��C@e OBJH α�L@F��fFHNG' B NBL@V =E�LBCC� @�?FVBCHK L?FBM��CHK MBN?F�B>�A� WF�M N@�@' EF@�GLN@M LFH=NB>�JB��e AHK��C@�@ =L>B f β�=E@�GM?C' ILHP =EFHIf JCHV?C� C� XWYZ @NFHMBC@�@ L?FBM��C@�@ MBN?F�B>G A ��>@MG �@ ���'+,�-'.#⋅�/�� �FB���� [>I �@=I�C?CCI CBPT�>�� AH=@LHK E@LBJCHL�A M?KBC��C@e M��C@=N� CB =NH=LBCCI ��01'., �/�'0 \QB# NB N?FM@=N�PL@=N� �C? CHV�? �/1/�]# CBPT�>�� FB��@CB>�CHP AM�=N >�N�P� B>�M@T@F@=H>�LBNC@�@ =L>B =L>B�Bf �/,�/ MB=�4� QFH ��@MG A@�@E@�>HCBCCI JCBK@� �HN�=I G M?VBK /'�.,/'6+ 4' GIACB S�>�C�=N� �'�0,�'�. �7=M�' XWYZ ��0'0,�-'.#⋅�/�� �FB���� [@=>��V?CCIMH ?>?LNF@O�JH�CHK A>B=NHA@=N?P F@JF@T>?C@�@ MBN?F�B>G CB �B=N@N� �/�� d� A=NBC@A>?C@' S@ JB F�AC?M ��?>?LNFH�C@e EF@CHLC@=N� �ε : 6'.# NB ��?>?LNFH�� CHK ANFBN ��� δ : /'//�+# =E@�GM?CL@F��fFHN@AB L?FBM�LB' ILB =HCN?J@ABCB EFH JCH� V?C�P N?ME?FBNGF� �6//,�61/�]' G E@AC�P M�F� A��E@A��Bf AHM@�BM �@ =G�B=CHK FB��@� EF@J@FHK MBN?F�B>�A� �� ����� ����� ������� � �� � ��� �� �� �� ��� ����� ��� � � ������ ���� ������ �� ���� �� ����� ��� ���� �� ��� ��� ������� ��� ������� �� �� ��������� �������� ���� ��� ������ ���� ��� � �� � ��� � �� ����� ������������ �� ���� ���� ����� ���� �� � � ���������� ���� ���������������� �� ��� ����� � �� �� ������ ���� ��� � � � � �� �� ������� �������� ���������� �� �������� � ��� �� ����� �� � ��� � ��� ���� �� ��� � ��������� ���� �� � !�"#$ ��� ������ ���� �� ��������� �� ���� � ��������� %��� ��� ������������� � ��� ���������� ������ &ε ' �(� ��δ ' (�((�)� �� ��� �� � �� �� ������� ��� ������� ��� ��� ������ ���� ��� ���� ���� � � !�� *� +$� ���� ���� ��� �� �� � ������ � ��� ������ �� ���� ���� ���� ���� ,�������� �� ���������� �� �������� � ��� ���� �� ��� � ��������� ����� � ������� � � �� ��� �������� �� ���� ����� �� ����� �� �������� ���� � �� ���� � ����� &�+((" �-((�. � � � ���) ���� ��� �� ����� � �� ����� �������������� &�*"�+ � � � ���) �� ������ �� ���/ � � � ������ �� � ���� ������� � ���� � ��� ������� �� ���� ������ �� �� ���/��� �� ����� �� ��� ����� ���� ��� ������� 0���� ������� ����� ��� ��� � ��� �������� �� ������� ������ � � �� � ��� � ��� ���� � ��� ��� �� ���� �� &������) ���� ����� ���� ��� ������� �������� �� �������������� �� ������ %��� ���� ����� ������ ��� � �� ��� ���� � ����� ��� ���� �� �� �� ����������� � ����� �� ������� � ���� ��� �� ����� �� ��� ��� ��������� ������ 1 ���� ����� �� �� ������ �� ��� �������� �� � ��������� ��� ����� ��� �� ������� �� ����� �� �� �������������� ��� ���� � ��� ������� �� ���� �� ����� ���� �������� ������� ���� �� ��������� ���� �� � �������� !-$� .��� �� ���� ����� ���� ���� ����� ��� � ������� ��� ����� � � ������ ���� ����� �� �������� � � ��� ���� ������� ���� �� ��������2 ��� �� �������� �� ���� � �� �� ���� �� �/���� �3((�.� %�� �� ������� ����� �� ��������������� � �������� �� ������ ����� ��� � ��� ������ ����� � ����� ���� �� ��������� �� ���� � ����� ���� � &�� �� �*((�. � � � ���)� 4������� ����� ��� �� ������ �� ������������ � ������ ����� �� ������� �������� ���� ��� ����� ���� ����������� ����������� 5��� ���� �� ��� ����� �� � � �� ��� ��� � ����� � ������ � �� � �������� �� ������ ��� ����� � �������� ��� ��� � �������� ������� �� �������� �� %� ���� ������� ������ ���� ��� � ��� ���� �� �� ������� � �� ����� �������������������� ������ ������ ���� �������� 5������� ��� � ��� ����� �� ���������� ��� ������� ��� ���� ��� /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� ����� ��� ����� ���� � �� ���� ��9 ����� ��� �� � ����� �� �/����� � ��((�. !6$� �� ���� �� � �������� � ���� ���� ���� ��� !7$� %� ������ � ����� ������� �� ��� ������ �� � � ���� ��� ��� �� ������� �������� ����������� ��� � ��������� ���������� ���� � ����������� ���������� � �� �� � ����/ ��� ����� � .��������� ����� �������� ��� ��� �������� ������� ���� ���� �� ����� ������ �� �� � � ���� ���� ���� ��� !3� �(� ��$� 1� ������ � ���� ���� � ��� � �� � �������� ����� ����������� ���������� ��� �� ����������� � � ���� � ����� ���� � �� � ��������� ����� �+(("�(((�.� 0�� ���������� �� �� �������� ������� � �� ��� �� �� ��� �� ���� �� ���� ����� ���� ��� ��� �� �������� �� ���� ���� � � ������ ��� �������� �� �� �� ��� � ����� �� �� ������� ���� � ����� �� �������� � � ���� �� ��� ���������� �� ������� ������ �� ��� � � ������������ �� ���� � � ����� �� ��� �� � ��������� ���� �*((�.� %��������� � ����� ���� �� �/����� �� ��� �� ��� ��� � � ������ �������� ���� �� ������ ���� �� ������ � ��� ���� ����� �� ��������� ����� � ��������������� � �������� !�"-$� �� ��� �� � �� � ��� �/���� � ������ �� � �� �� �� �� ��� �� �� � ����� �� ���� ����� ���� �� �� � �� ����� � ��� ����� ����� �� ��� ���� �� ��� ��������8 ������ ���� ������� ������� � � �� ��� �� ���/ �� ��������� �������� � � ���� ���� � ������ .� ����� ���� ��� �������� � 9������ �� � ������ � ������� � � �� ��� ���� ����� ���� ��� ��� � ������������ � ���� ����� �� ������ ��� ����� � ���� ��� �� ������ ���� ��� �� ���/ �� ���� �������� � � ���� ���� � ��� ���� %�� �������� ��� ���� � ���� ����� � �������� � � ��� ���� ������ � � � ���� �� ������� ��� ������ �� ��� �������� �� ������� ��� �� ������������� � � ����� �� ����� ��� �� ��� �/���� � ��� ���� �� ��������� � ������������ :�4; ������ <���������� ��� ����<� ,��� ��� ������ �� =>?�� ������ 1 ��� ���� �� *;;0� � � ���� ���� ��� � � �� @( ����� ���� ���� ��� � ��� � � ����� � ������ ������� ���� �� ��������� .� ������� �� ����� ��� ����� � ��� ������� ��� ��� ����� �� ����������"��������� &���� ��� �� ��� � �� �� � �� ���� A �( ���B)2 �� �������� ��� �� ��� �������� ����� ����� � � � � ������ � ����� ���/� ��� �� ��� ��������� ���� ��� �� �������� �� ��+(�. !��$� C���� � � �� ��� ���� � ����� ��� ������� ��� � ��� �������� ��� ��� ���� ������ ��� ��� ����� � ��� � �� � ��� ���� ����� ��� �� ��� �� �������� �� �3*(�. ���� � � �� D � ��� �� ����� ��� ������������� � ��� ������� ��� � �� �� ��� ���� �� �/�� ��� &.:%E) ����� �� +(�-⋅�(�� ����� !7$� <.��������� ��� ����< ����� �� � � � ������� ������� � ��� �� ������� � � ��� ������ >�� ��� ���������� � ����� � ���� � � ���� ���� ��� � � � ��� ������ �������� ��� � ��� � � ��� �������� ����� ���������� ���� ����� .�� ���� ��� �������� � 9�� � ��� ��� �� � &� F 3* B) �� ��� � ����� ��� ������� �� �� � �� � ��� ��� ��� ���� �� ����� ����� � ������� ��� ����� ?�((+3� ����� ������� ��� ���� � �� ��� �/� � �� �������� �� ��((�. ���� ��� ������� �� ����� � ��� � �� %�� ������� � ��� ���� ��� ���� � � ��� ��� ��� ���� �� ����� ����� � ������� ��� ����� ?�(�� >�� �� ������ �� �������� ��� � ���� ��� �� ������� � �� ��� � � ��� :�4; ����� ��� ���� �� ������� � ��� �� ������� �� ����� 1� �� ������ �� ����� � ���� � � ���� �� ��� ��� � � � ��� ������ �������� ��� � � ��� � � �������� ����� ����������� G�� � ��� � ����� �� �� � ��� ���� �� ������ ��� �������� � 9�� � ��� ��� �� � � ��� �������� ��� ��� ���� �� ����� ����� � � ������� ��� ����� ?�((+3 ���� ��� �� � ����� � ���� � ����� � �� G�� � ��� ���� ����� �������� &�� �7"33 B ������� �� � �� �)� �� ���� ���� ���� � �� ������� ���� � ��� ��� �� ���� ���� � � ����� ����� �� ���� �� ����� �� ��� ��� ���� ���� ���� ����� �� �������� ������� �� �� � �� � B� ����� ����� � � ���� ���� � � ��� ��� ��� ���� ������ ��� ��� ����� � ��� � �� � ��� ��� ������� � �� ��������� �� ����������� � �� ����� �� C�/� � �� �������� �� �� ���� � � ��� ����� �� ��*("�3*(�. ���� ��� ���� ���� �� ����� � ��� � �� ���� � �/���� � ��� �������� ��� ���� ���� ����� ��� ����� � ���� �� ���������� �� � ��� �� ���� �� �������� ���� ����� 0���� � ������� &�)� ��� �� �������� &�) � � ������ � �� ���� &ρ) �� �� ���� ���� ��� ��� � �� � ��� ��������� ����� ���� ��� ������� ������ � � ��� ��� � � � ������ G��� ��� �� �������� ���� ��� &σ) �� ������ � � � ��� ��� �� ���� ���� &� F � F �* ) ��� ����� � �� � ��� ��������� ������ .�������� � �� �� ��� ���� �� �/�� ��� �� ���� �� �������� ��� ����� � �� ���� ��� ��� �� ��� ���� ���� ������ ������ ���� � ������� �� ���� @D;% �(7-6��(�#� %� �������� �� ����� � � � � �������� ������� �� ��� ���� � :�4; ����� ��� ���� ���� � ��� ������������� <H��*((�< � ��� �� �������� � ������ �� �("��((�. �� ��� ���� �� �� �������� �������� �� �(�.I � � /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� ��: ����� ��� ����� ���� � �� ���� .������������ �� ������� �� ��� �/����� � ��� �������� ��� ����� � �� � J���� ���������� &JK�) � ��� ��������� ���� �KD?�3�( � ���α �������� � ���������� �� ��� � &ε) � � ���������� ���� �� �� � &��δ) ���� ������� � ��� � �� �� ����� � @#�63 �� ������� ;#��� �������� � ������ � � ���� ���� ���� ����� %�� ���� �� ��� ��� �� ����� � ��� ��� � ����� ���� C������ � �� ���� ��� �� ������ �� �� �(�� 5� � � �� �������� �� �(�. !�3$� �� ��� ��� �� ��� ����� %�� ����� ����� ���� ��� ��������� �� � ��� � � ��������� ����� � ���� �� ������ ��� ���� � �� ���/ �� ���� �������� � � ��� ���� � ������ 1 �� ����� ���� ��� ��� ������ �� ��������� �� ��� ���� ���8 ����� ��������� � � ����� �� ������� ��� ������� ��� � � ��������� �� ��� :�4; ����� � �� �� ����/ �� ����� � �� ���������� ������ .����� �� ��� ���� � ����� �� ������� ��� �� ����� �� � ��� ���� ���� � ��� � �� ��� ���������� ��� ����� ����������� ��������� �� �������� ��� �� ��� �������� ����� ����� � �� %��� ����� ��� �� ���� � �������������� �� ����� � � ����� ��� .:%E �� ���� �� �������� ����� ��� �� � ��������� �� ���� � �� :�; ����� ������ ���� � �� ���� ����� �� ���������� ��� �� �������� &�3*(�.)� %� ��� ��� �� � � ������� � ��� :�4; ����� � �� �/���� � � ��� �� ������� � ������ �� ��� ��� �� ��� ��� ����� � ����������� �� ��� ������� �� ��� ���� �� ��� �� ��������� � ����� &α� ����������) � � �� ��������� �� ��� ������ ���� �� ���� ��� ��� �� � �� ��������� �� �� ���� �� %��� ��� �� �� � �� ��� :�4; ����� ����� �/���� � ��� �� ������� � �� ;.�(���;.�# ��� ������ ����� �("#( ���B� %� � ��� ����������� ���� �������� �� ����� � ���� � � ���� ���� ��� � � ���� ���� � ��� �������� ����� ������ %�� ������� � ������� �� ���������� ���� ���� �� � ����� ��� � ��� ������� ����L � (3 �� ⋅ #��� � ⋅ � � �) + + 3�* (�� � � � ⋅ ���� � ⋅ �� � �) + ��* �� � � � = = 3 (� �� ⋅ ��� � � � ⋅ *��� � ) + 7 � � �� >�� �� ������ �� �������� ��� ���������� �� ������� � ������� � ��������� �� ��� ����� ��� �� ������� �� ����� ����� ����� �� ��� ����� �� ���� �� ������� ��� ���� � �� �� �� �� ������ � � ��� ������� �� ���� � ��� ����� � � ���� ��� ��� ������� ������ ��� ��� �� %�� �� �� �� �� ����� ���� � � ������ � �� � ������� ������ � ���� �� � �� � �� ����� � � �� ��� ��������� ���� � ���� �� ������� &6+�- ���B � �����)� %��������� ��� ���� ��� ����� � ����� �������� ��� ��� �/���� �� � ����� ��� �������� �� ��� �������� ����� ���������� �� ������� � ����� ��� ���� �� � � ������ ��� ������� ��� �������� �� ��� ���� ���� � � ����� ���� �� ����� � �� .�� ���� ��� � �������� � �� �/���� � ��� ������� � ��� � �� � �� �� �� #( ���B � ����� �� ��� ������ � � �� � �� ����� � ���� � � ���� �� ��� ��� � �� .�� ���� �� �� ������ � ��� �� ������� ��� ����� � �� � ��� �� �� � �� ��� :�4; ����� ���� ���� ����� �� � � ������ ��� ������� �� ��� ����� �� ����� � ���� �� D � �� ��� ��� � ����� � ������ � ��� ���� ����� �� ����� ��������� � �������� �� ��� ������� �� ����� ���� ����� � � � ����� �� � ���� ��� �������� �� �������������� � � �� ����� � �� ���� � ���� ��� ��� ���� �� ��������� ������������� �� ��� �������� .������������� � � �� ��������� ��� �� � ���� � ��������� ����� �� ���� ����� ��� ������������ � � �� ���� ������� %��������� �� �� �������� �� ��� ��� ���� �� ���� ������ � � ���� ������ ����� ������� ��� ��� �� ��� �� ��������� ��������� �� ��� ������� � � ��� ����� �� ������� � %��� � � �� ����� � ��� ���� �� ��� ���� ���� ���� ���� �� ������� �� ��� ���� � :�4; ����� !7$� �������� ���� � �� ��� �/� ���� � ��� �������� ��� ������ �� ������� �� ��� �� ��������� �� ����� � � &+((�.) � � �������������� &-+(�.) �� ��� ���� � ����� ���� ��� ������� �� ����� � ���� � � �� � � ��� �� ����� ��� � ��� �� �������� � ������ �� ��*("�3*(�. ���� � � ����� �� �� �� �� ��� � ��� �/���� � �� &>��� �)� ���� ��� � ������ � ��� �� �������� �� ���� � � �� � �� ������� ���� �� ��� �� � ���� � :�4; ������ ��� ��(( �� �3*(�. ��� ������� �� �� ���� � �� � �� ������� 1� ��� ������ � ������� �������� �� ��� � ����� �� ����� � ������� � � ��� �� �������� �� �*�6 B � � �-�6 B� ������� ���� �� � �� ��� ��� ��� � ������ �� � ������ � ��� �� ���� &��� ��## �� ��-- �I� �) � � ���� ��� �� � �������� ���� ��� &��� ���� �� 7(�# C,�)� .������������ �� ������� �� � ��� �� ������ ��� � ������� ��� ����� � ��� ��� �� ����� >�� �/� ���� ����� ���� � �� ��� �� �������� �� ��((�. � � �� �� �� ��������� � ��� � ���� �� β������� ����� &�⋅�(��� F #�((2 3���2 ��#-2 ��#3 )� ��� �� ������� ��⋅���� &�⋅�(��� F ����2 ��6#2 ��7#2 3��� )� ������ 3�����⋅����� &�⋅�(��� F *�3#2 3�#(2 3�3#2 ��++2 ���6 ) � � � ��� � �� � �� α����������� � ��⋅������⋅*����&�⋅�(��� F 6���23�3#2 ��7#2 /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� ����� ��� ����� ���� � �� ���� ��� ��+- ) ��� ��� � � ��� �� ������� A ��� ���� �� JK� &>��� �)� ����� ���� � �� ��� �� � �������� �� �3*(�.� ��� ���� �� ��� ���������� ����� � ��� � �� ������� �� �������� �� � ������ ����� �� ����� ��� � ��� ���� �� J���� ���������� � � ������� �� ������ ����� ���� ��� � �� &.:%E ������ F 3��*⋅�(�� �����)� 1 ��������� � � ������� � ������ � ��� �� �� � �� ��� :�4; ����� �� #( ���B � ��� �� ������� � � ��� ����� ������ ��� �� ��� ���� � �� ��������� �� ��� ������� �� ���������� ����� ��� ���� � � �� ���� � �� ��� ������� �� � ������ ����� � ������� ��� � ������� � ����� � 0�� ��� �/���� � ��� ����� �� � �������� � ��� � �� � �� 3("#( ��B &;.�3 � � ;.�# �� ������� �)� ��� ���� �� �� �������� �� ���� � � �� ��(("��*(�.� D ��� �� ���� �� ������ ��� ��� ������������� � � � �� � ����� �� ����� � ������� �� (�3#"(�#7 B � � ��� �� �������� �� (�++"��(# B� �� ���� �� �/�� � ������ �� �� ���� �� ��(#"��(+ �I� � � � ���� ��� �� �������� ���� ��� �� ��+�#" �*7�� C,�� 1 ���� ���� .:%E �� ����� �� &���#"�-�+)⋅�(�� ������ .������������ �� � `��� �� ����� ����� �� �������� �� ��������� � ��� ���� �� ���� ������� �� ���� ���� ���� �� ��� �� ��� ����� ��� �� � , )�/h � , ")� �h � , ")��h ; , ")�6h � , ")�+h �/' �' �' 6' + b ������� �� � !" ����� �� ��� �������� �������' �������%���' /' �/' �/' 6/ �� +/ ��4#� /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� ��< ����� ��� ����� ���� � �� ���� ������� �� � ��� �� �������� &>��� 3) �� ������� ��� � α����������� &�⋅�(��� F 6���2 #�(�2 3�332 ��77 ) � � β������ � � &�⋅�(� �� F 3�6*2 3�#�2 3��(2 ���+ )� %�� ������ �� ��� ������� �� �������������� �� ��� �/����� � ��� :�4; ������ %�� ������� � ������ � ��� �� �������� �� ���� � �� ���� �� ����� ��� � �� ��*("�3((�. �� �� ������ �� �� ����� �� ������ ����� ���� �������� 1� �� ������� ����� � ��� � �������� � ��������� �� ��� �������� ����� ����� � � ������� ��� ���� ���������� �� ��������� � ������ �� α� ���������� � � β������ � � � ��� ������� � ����� ���� %��� �� ����� ��� � ��� ��� ���� �� � �������� � ��� � �� ���� �� �� ��� ���/�� ����� �������� � �� α����������� � � β������ � � � ��� JK� ������ �� �� ��� ;.�3 &>��� 3)� %��� �� ��� ��� ����� �� ��*(�.� 0�� ��� �/���� � ��� ����� �� � ���� ����� � ��� � �� � �� �("�( ���B &;.�� � � ;.�� �� ������� �)� ��� ��� ����� �� �� ��������� � ��� � �� ������� � � �� � ���/ �� ���� �������� � � ���� ���� � ����� �� ��� �� �������� �� ���� � �� �3((" �3*(�.� D ��� �� �������� ��� ������� ������� � ��� ����� � ������� �� (��6" (�3# B� ��� �� �������� �� (�*7"(�-3 B � � ���� �� ���� �� ���+"���6 �I� � ����� ������ � � ������ � ������ �� ��� ���� ��� �� �������� ���� ��� �� �+*�6"�(��+ C,�� C� ���������� �� ������� �� �� �������� �������� &>��� #) �� ������� ��� �� �� � ��� ���������� ����� ���� �� � ������� � ���� � �� ���� �� ��� �� ���������� ����� �������� �� � �� �� ���� �⋅�(��� F 6��72 3�772 3�3�2 3�(62 ��76 � ;.�� �� ������� �� ��� � � �( ���B �� �/���� � ��� ����� ����� ������ ����� � �� � �� β������ � � &�⋅�(��� F 3�632 3�#�2 3��(2 ��7� ) �� ����� >�� ;.�� �� ������� �� ��� � � �( ���B �� ��� �/���� � ��� ������ ����� �� �� β� ����� � � �� �������� ����� ���� � �� ��� �� �������� �� ��*(�. � �� &��� ���� �� >��� #�)� %�� �� ����� � � ������ � ��� �� �������� �� �� ���� � �� �3((�. ������ ���������� �� ����� � � ������ � � � � ������ �� �3*(�. ������� � ��� ������� ������ ����� �� ���������� ����� � ��� ����� ���� ��������� �� ����� �� ������� ���� ��� � � ������ � �� ��������� `��� �� ij� ����� �� �� )�/ ������������ � , α��� �� ���h � , β���� �����h � , �������h � , �������������� `��� 6� ij� ����� �� �� ")�6 �� ")�+ ���� ��������� ��������(� �� %� ���� ����� ��� ��h � , �� �� ���h � , β���� ������ /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� ����� ��� ����� ���� � �� ���� ��� ;���� ���� �� �� ��� ��� ��������� � �� �� ��� ���� �� �/�� ��� �� ��� �/���� � � ��� �� ������� � � ��� ���� � �� �������� �� � ������� >�� �/� ���� ���� ��� � ������ � �� �������� �� ��*("�3((�. ��� ������ �� .:%E ������ ��� &�#�6"�7�3)⋅�(�� ����� �� &���-"���3)⋅�(�� ����� ����� ������ %�� ������� �� ���� � �� ��� �� ��������� �� �3(("�3*(�. ������� � �������� �� .:%E � ��� �� �� �� �("#((�. �� &�+�+"�-�6)⋅�(�� ������ ����� �� � ������� ������ � ��� �������� �� �� �� � �� α����������� ��������� � ����� ������ �� ��� ������� ���������� � ��� ����� ��� &>��� #)� 1 ������ � ��� � �� � �� ����� ����� � ��� ��������� �� � ��� �� �������� ���������� ����� �� ��������� &ρ F ���+"���6 �I� �) � � ��� ����� � ������ �� ������ �� ��� ���� ��� �� �������� ���� ��� �� �+*�6"�(��+ C,� &>��� �)� >�� ;.�� �� ������� ������� � ��� ������� ���� ��� � � ���� ����������� � ����� ��� ��� �������� �� ��� � ε � � ���������� ���� �� �� � �� δ ���� ����� � ��� ����� �� ������ �� �� �(�� 5� � � �� �������� �� �(�. ���� ����� �� 3�6 � � (�((�#� ������� ���� :�� ������ �� ε � � ��δ �� ��� ���� ����� � ������������ ���� ��� ��������� �� ��� �� ��������� ����� �� ����� ���� ��� ������� � �� �� ��� ���� ��������� ����� � ��������� E/���� � ��� ��� ������� &# �����) ����� � � �� �� ���� ����� ���� ��� �� ;.�� �� ������� �� ��� �� �������� �� �3*(�. ��� ��� �� � ������� ��������� %�� ������� � ����� � � ���� ������������� � �������� �� ��� ������ ������� � � � ��������� � �� ��� ��� ���� ���������� � � ������ ���� ����� �� ��� ����� �� �� ����� ��� �(*(�.� �� ����� ����� %��������� � ��� ������ �� ������� ��� ������� ���� ������ �������� � � ��� ���� ������ � � � ���� �������� ��� ������ �� ��� �������� �� ��������� �� ������������� � � ����� �� ������� �� ��������� ����� � ��� �� �� ��������� 1� �� ��� � ���� ��� :�4; ����� � �������� � �� �/���� � ��� ���� ������� �� ������� � �������� ��� ��������� � ������� � ����� � �� � ������� �� ��� ���� � �� ��������� �� ��� ������� �� ��� �� ��������� � ����� ��� ���� �� α����������� � � �� ��������� �� ��� ��������� �� ��� `��� +� ij� ����� �� �� ")�� ��'�'�#' ")�� � ' �# ������������ ��������(� �� %� ���� ����� ��� ��' �,α��� �� ���h � , β���� ������ /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� �<� ����� ��� ����� ���� � �� ���� � ��� �� ���� �� ������� ����� ������ 4�� ������ �������� ���� ����� � � �� ��� �/����� � ��� �� ������� � ������� � �� ��������� �� ����������� � �� ����� � �������� ����� ���������� �� ����� ���� ��� ��� ���� �� β������ � � ������ %��� ��������� � ����� �� ��� ���� �� ��� �������� �� .:%E �� ��� ���� �� ������� �� �� �� ��� ������ �� &���#"�-�6)⋅�(�� ������ .� ����� ���� � ��� �� �� �� ��(("�3*(�. ��� �������� �� ����� � ������������ �� ������� ���� � �� ���/ �� ���� �������� � � ���� ���� � ��� ��� ���� �� ��������� � ����������� ���� ��� ������ �� ����� � ������� &(��6" (�#7 B) � � ��� �� �������� &(�*7"��(# B) ����� ���������� ����� ���� ������ � �� � ���� &��(*"���6 �I� �)� 1 ����� �� ������� ��� ������� � ����� �� ���� ���� �� ����� ���� ���� ��� &�+*�6"�(��+ C,�) � � ����� �� ��� ����� & �� ����� ��� �(*(�.) ��� ��� ����� �� �� �� � �� ��� :�4; ����� �� ���� �� ����� �("�( ��� B� %�� ������� �� ���������������� ���������� �� ��� ��������� ������� ������ ���� � ��� � �� ��� ����� �� ��� ���������� �� ��� � &ε F 3�6) � � ��� �������� ������ &��δ F (�((�#) ����� � �� ���������� ���� ��� �� �������� �� ������� �� �������� �� �3(("�3*(�. ����� �� ����� ���� ��� ������� � �� �� ��� ���� ������ ��� ����� � ��������� ���������� �� k��*�3�%���l�' *�&�"�( �����%' 9������ � *������ ' 2���� ��//.# m�� j������n� �� ^�*�5%� �%�' ��o�p ������l�%' ^�o�&���%� �� ���' =� /> ��� ?����� @��2�� �' �0 ��/�/#� 6� *�^�q����%' ��o�p ������l�%' ^�o�&���%� �� ���' A���� ��6 B���� ��' �' - ��/��#� +� 5�"�)� ����' *���r������' =� /�� B����� C �� D����' !' �_ ��/�/#� 1� �o�r�����l' � � ������' 0 8� �E F2 � F2 � �2� @�32��� ' 06 ��/�-#� 0� *�"�q�����l�' *�o�q� ���l' o�&�p�����' ����� ��� ?���� ���' �' 1_6 ��/�-#� -� 3���"� l���%' ��o�p ������l�%' �� �$ ��%��� �� ���' @��2�� @��2�� C � �����' � ' � ��//_#� .� *�&�"�( ������%' ��&�j�(�l�%�' 5�G���� � �� ��6 H�6���� B���� ��' ��' �0/ ��//6#� _� �r�����l' )������ �%' � ������' ��s� � �� ' 5�����3�E� I� >��� �E J/�K�� F���2�>J' "� � �/�� )������ � ����������' " ' _0 ��/�-#� �/� r�"����� ��' �9� (��' )�"����� �� ���' =� ?����� C� �' � ' 1.�� ��/��#� ��� $�o�"�%%�%�' "�2����%��l�' $�o�!�����' �j�r � �l' 0 8� �E F2 � F2 � �2� @�32���' #' _0 ��/�.#� ��� q�9�q��' `� �9�������' !��l &�� � ������ �� 3���� *8����� �� �� )� ���� "������' !����' ^� k� l ��_.+#� �6� 2�o� � ��%' $�$�� ���l���' k��^�3 �%���%' ��k��"����l�%' @���� ����� ��6 5�6 L�K ��' $#' �/�- ��/�+#� /�0�1� �2�3 �� ��� 4 5�6 7�����8����� ����� � ��� ����� ��� ����� ���� � �� ���� �<�
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157413
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1027-5495
language English
last_indexed 2025-12-01T08:11:48Z
publishDate 2019
publisher НТК «Інститут монокристалів» НАН України
record_format dspace
spelling Zaichuk, A.V.
Amelina, A.A.
Karasik, Y.V.
Khomenko, Y.S.
Lementareva, V.A.
Saltykov, D.Yu.
2019-06-20T03:25:02Z
2019-06-20T03:25:02Z
2019
Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition / A.V. Zaichuk, A.A. Amelina, Y.V. Karasik, Y.S. Khomenko, V.A. Lementareva, D.Yu. Saltykov // Functional Materials. — 2019. — Т. 26, № 1. — С. 174-181. — Бібліогр.: 13 назв. — англ.
1027-5495
DOI:https://doi.org/10.15407/fm26.01.174
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157413
The paper deals with the processes of obtaining radio-transparent ceramic materials with a complex of high physical and chemical indices. Directional regulation of the ceramics' microstructure and phase composition was carried out by introducing Li₂O-Al₂O₃-B₂O₃-SiO² (LABS) glass into main matrix that consisted of cordierite phase. Optimal composition and temperature conditions for firing of the developed spodumene-cordierite ceramics were established. It is shown that the introduction of LABS glass into experimental compositions contributes to significant intensification of the process of formation of α-cordierite crystalline phase, as well as sintering of ceramic materials obtained. Besides, the product of crystallization of parent glass is β-spodumene which promotes the reduction of CLTE of the obtained ceramic material, on average, to (12.4-17.8)·10⁻⁷ deg⁻¹. The highest indices of mechanical compressive strength (165.8-202.6 MPa) and thermal stability (not lower than 1050 °C) are achieved at the most rational content of LABS glass is 10-20 wt. %. Under this composition the water absorption is within 0.28-0.34 %, apparent density 2.16-2.18 g/cm³, CLTE (16.6-17.8)·10⁻⁷ deg⁻¹. Studies of electrophysical properties of the developed material at the frequency of 10¹⁰ Hz showed that the level of the dielectric constant (ε = 3.8) and dielectric losses (tg δ = 0.0014) spodumene-cordierite ceramics synthesized at reduced temperature of 1300-1350 °C are fully complied with the requirements to the modern radio-transparent materials.
en
НТК «Інститут монокристалів» НАН України
Functional Materials
Technology
Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
Article
published earlier
spellingShingle Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
Zaichuk, A.V.
Amelina, A.A.
Karasik, Y.V.
Khomenko, Y.S.
Lementareva, V.A.
Saltykov, D.Yu.
Technology
title Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
title_full Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
title_fullStr Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
title_full_unstemmed Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
title_short Radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
title_sort radio-transparent ceramic materials of spodumene-cordierite composition
topic Technology
topic_facet Technology
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157413
work_keys_str_mv AT zaichukav radiotransparentceramicmaterialsofspodumenecordieritecomposition
AT amelinaaa radiotransparentceramicmaterialsofspodumenecordieritecomposition
AT karasikyv radiotransparentceramicmaterialsofspodumenecordieritecomposition
AT khomenkoys radiotransparentceramicmaterialsofspodumenecordieritecomposition
AT lementarevava radiotransparentceramicmaterialsofspodumenecordieritecomposition
AT saltykovdyu radiotransparentceramicmaterialsofspodumenecordieritecomposition