Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії
In view of the intensive increase of the military threat and the rapid weapons development in the world, it is necessary to improve the armored elements for individual and local protection, in particular, by increasing their strengths and hardness characteristics. The peculiarities of the technology...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/472 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543901236592640 |
|---|---|
| author | Savvova, O. V. Voronov, G. K. Topchiy, V. L. Ryabinin, S. A. Fesenko, O. I. |
| author_facet | Savvova, O. V. Voronov, G. K. Topchiy, V. L. Ryabinin, S. A. Fesenko, O. I. |
| author_sort | Savvova, O. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:04:00Z |
| description | In view of the intensive increase of the military threat and the rapid weapons development in the world, it is necessary to improve the armored elements for individual and local protection, in particular, by increasing their strengths and hardness characteristics. The peculiarities of the technology of the ion-exchange hardening of ?-spodumene glass-ceramics obtained by glass technology are analyzed. The purpose of this work is to develop high-strength lithium-aluminum silicate glass-ceramic materials using the method of low-temperature ion-exchange hardening. Modification of the glass surface was carried out in sodium nitrate vapor for 2 hours under one- and two-stage mechanism. The temperature and processing time were determined using the method of differential-thermal analysis. The structure of materials and the chemical composition of the surface layers were determined by the method of electron probe microanalysis. Mechanical properties were determined using standard material-based techniques.The method of hardening lithium-aluminum silicate glass-ceramic materials has been developed and the optimal technological parameters of their treatment in sodium nitrate vapors are determined in connection with the peculiarities of their structure. The ion-exchange mechanism was studied and the structure of the surface layer in the experimental glass-ceramic materials was analyzed.It has been found that ion-exchange hardening in sodium nitrate vapors for glass crystalline material based on lithium disilicate and ?-spodumene provides an increase in mechanical properties of the products while preserving the basic performance properties at the level of the parameters of the base material. This will increase the globally competitiveness of domestic protective armored elements. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:21Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-472 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:55Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4722022-06-29T10:04:00Z Ion-exchange strengthening of lithium-aluminosilicate glass-ceramic protective materials Ионообменное упрочнение литийалюмосиликатных стеклокристаллических материалов защитного действия Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії Savvova, O. V. Voronov, G. K. Topchiy, V. L. Ryabinin, S. A. Fesenko, O. I. low-temperature ion-exchange hardening armor-iron lithium-aluminum silicate glass-ceramic materials низкотемпературный ионный обмен упрочнение бронеэлемент алюмосиликатные стеклокристаллические материалы низькотемпературний іонний обмін зміцнення бронеелемент алюмосилікатні склокристалічні матеріали In view of the intensive increase of the military threat and the rapid weapons development in the world, it is necessary to improve the armored elements for individual and local protection, in particular, by increasing their strengths and hardness characteristics. The peculiarities of the technology of the ion-exchange hardening of ?-spodumene glass-ceramics obtained by glass technology are analyzed. The purpose of this work is to develop high-strength lithium-aluminum silicate glass-ceramic materials using the method of low-temperature ion-exchange hardening. Modification of the glass surface was carried out in sodium nitrate vapor for 2 hours under one- and two-stage mechanism. The temperature and processing time were determined using the method of differential-thermal analysis. The structure of materials and the chemical composition of the surface layers were determined by the method of electron probe microanalysis. Mechanical properties were determined using standard material-based techniques.The method of hardening lithium-aluminum silicate glass-ceramic materials has been developed and the optimal technological parameters of their treatment in sodium nitrate vapors are determined in connection with the peculiarities of their structure. The ion-exchange mechanism was studied and the structure of the surface layer in the experimental glass-ceramic materials was analyzed.It has been found that ion-exchange hardening in sodium nitrate vapors for glass crystalline material based on lithium disilicate and ?-spodumene provides an increase in mechanical properties of the products while preserving the basic performance properties at the level of the parameters of the base material. This will increase the globally competitiveness of domestic protective armored elements. Учитывая интенсивное нарастание военной угрозы и стремительное развитие средств поражения в мире, необходимо совершенствование бронеэлементов для индивидуальной и локальной защиты, в частности, за счет повышения их прочностных показателей. Проанализированы особенности технологии ионообменного упрочнения ситаллов ?-сподуменового состава, полученных по стеклянной технологии. Целью данной работы является разработка высокопрочных литийалюмосиликатных стеклокристаллических материалов с использованием метода низкотемпературного ионообменного упрочнения. Модифицирование поверхности стекла проводилось в парах NaNO3 в течение 2 часов по одно- и двухстадийному механизму. Температуру и продолжительность обработки определяли с использованием метода дифференциально-термического анализа. Структуру материалов и химический состав поверхностных слоев определяли методом электронного зондового микроанализа. Механические свойства определяли с использованием стандартных материаловедческих методик.Разработан способ упрочнения литийалюмосиликатных стеклокристаллических материалов и определены оптимальные технологические параметры их обработки в парах NaNO3 во взаимосвязи с особенностями их структуры. Исследован механизм ионного обмена и проанализировано изменение структуры поверхностного слоя в исследуемых стекломатериалах.Установлено, что ионообменное упрочнение в парах нитрата натрия для стеклокристаллического материала на основе дисиликата лития и ?-сподумена обеспечивает увеличение механических свойств материала при сохранении основных эксплуатационных свойств на уровне параметров исходного материала. Это позволит повысить конкурентоспособность отечественных защитных бронеэлементов на мировом рынке. Зважаючи на інтенсивне наростання військової загрози та стрімкий розвиток засобів ураження у світі, необхідним є удосконалення бронеелементів для індивідуального та локального захисту, зокрема, за рахунок підвищення їх міцностних показників. Проаналізовано особливості технології іонообмінного зміцнення ситалів ?-сподуменового складу, отриманих за скляною технологією. Метою даної роботи є розробка високоміцних літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів з використанням методу низькотемпературного іонообмінного зміцнення. Модифікування поверхні скла проводилось у парах NaNO3 впродовж 2 годин за одно- та двостадійним механізмом. Температуру та тривалість обробки визначали з використанням методу диференціально-термічного аналізу. Структуру матеріалів та хімічний склад поверхневих шарів визначали методом електронного зондового мікроаналізу. Механічні властивості визначали з використанням стандартних матеріалознавчих методик.Розроблено спосіб зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів та визначено оптимальні технологічні параметри їх обробки в парах NaNO3 у взаємозв’язку з особливостями їх структури. Досліджено механізм іонного обміну та проаналізовано зміну структури поверхневого шару в дослідних скломатеріалах.Встановлено, що іонообмінне зміцнення в парах нітрату натрію для склокристалічного матеріалу на основі дисилікату літію та ?-сподумену забезпечує збільшення механічних властивостей матеріалу при збереженні основних експлуатаційних властивостей на рівні параметрів вихідного матеріалу. Це дозволить підвищити конкурентоспроможність вітчизняних захисних бронеелементів на світовому ринку. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018-08-23 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/472 10.15407/hftp09.03.263 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 9 No. 3 (2018): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 263-274 Химия, физика и технология поверхности; Том 9 № 3 (2018): Химия, физика и технология поверхности; 263-274 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 9 № 3 (2018): Хімія, фізика та технологія поверхні; 263-274 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp09.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/472/472 Copyright (c) 2018 O. V. Savvova, G. K. Voronov, V. L. Topchiy, S. A. Ryabinin, O. I. Fesenko |
| spellingShingle | низькотемпературний іонний обмін зміцнення бронеелемент алюмосилікатні склокристалічні матеріали Savvova, O. V. Voronov, G. K. Topchiy, V. L. Ryabinin, S. A. Fesenko, O. I. Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| title | Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| title_alt | Ion-exchange strengthening of lithium-aluminosilicate glass-ceramic protective materials Ионообменное упрочнение литийалюмосиликатных стеклокристаллических материалов защитного действия |
| title_full | Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| title_fullStr | Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| title_full_unstemmed | Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| title_short | Іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| title_sort | іонообмінне зміцнення літійалюмосилікатних склокристалічних матеріалів захисної дії |
| topic | низькотемпературний іонний обмін зміцнення бронеелемент алюмосилікатні склокристалічні матеріали |
| topic_facet | low-temperature ion-exchange hardening armor-iron lithium-aluminum silicate glass-ceramic materials низкотемпературный ионный обмен упрочнение бронеэлемент алюмосиликатные стеклокристаллические материалы низькотемпературний іонний обмін зміцнення бронеелемент алюмосилікатні склокристалічні матеріали |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/472 |
| work_keys_str_mv | AT savvovaov ionexchangestrengtheningoflithiumaluminosilicateglassceramicprotectivematerials AT voronovgk ionexchangestrengtheningoflithiumaluminosilicateglassceramicprotectivematerials AT topchiyvl ionexchangestrengtheningoflithiumaluminosilicateglassceramicprotectivematerials AT ryabininsa ionexchangestrengtheningoflithiumaluminosilicateglassceramicprotectivematerials AT fesenkooi ionexchangestrengtheningoflithiumaluminosilicateglassceramicprotectivematerials AT savvovaov ionoobmennoeupročnenielitijalûmosilikatnyhsteklokristalličeskihmaterialovzaŝitnogodejstviâ AT voronovgk ionoobmennoeupročnenielitijalûmosilikatnyhsteklokristalličeskihmaterialovzaŝitnogodejstviâ AT topchiyvl ionoobmennoeupročnenielitijalûmosilikatnyhsteklokristalličeskihmaterialovzaŝitnogodejstviâ AT ryabininsa ionoobmennoeupročnenielitijalûmosilikatnyhsteklokristalličeskihmaterialovzaŝitnogodejstviâ AT fesenkooi ionoobmennoeupročnenielitijalûmosilikatnyhsteklokristalličeskihmaterialovzaŝitnogodejstviâ AT savvovaov íonoobmínnezmícnennâlítíjalûmosilíkatnihsklokristalíčnihmateríalívzahisnoídíí AT voronovgk íonoobmínnezmícnennâlítíjalûmosilíkatnihsklokristalíčnihmateríalívzahisnoídíí AT topchiyvl íonoobmínnezmícnennâlítíjalûmosilíkatnihsklokristalíčnihmateríalívzahisnoídíí AT ryabininsa íonoobmínnezmícnennâlítíjalûmosilíkatnihsklokristalíčnihmateríalívzahisnoídíí AT fesenkooi íonoobmínnezmícnennâlítíjalûmosilíkatnihsklokristalíčnihmateríalívzahisnoídíí |