Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Московский государственный строительный университет
с 01.01.2025 по настоящее время
Иваново, Ивановская область, Россия
Новочеркасск, Ростовская область, Россия
Иваново, Ивановская область, Россия
Исследовано влияние оксида магния на динамику кристаллизации и структурно-механические свойства пеностекла в системе «стекломасса – газ – кристаллиты». С использованием методов термодинамического моделирования, растровой электронной микроскопии и энергодисперсионного микроанализа установлено, что введение MgO индуцирует формирование MgFe2O4 и Mg-Ca-силикатов, при этом доля кварца снижается на 18%. Оптимизация концентрации MgO (7.5 мас%) обеспечивает рост прочности на изгиб до 86.5 МПа и микротвердости до 7.2 ГПа. Системный подход к управлению температурными режимами синтеза позволяет стабилизировать диссипативные структуры расплава и минимизировать внутренние напряжения. Результаты подтверждают возможность направленного регулирования морфологии кристаллитов (50-200 нм) для создания материалов с прогнозируемыми теплоизоляционными и механическими характеристиками, согласно ГОСТ 33949-2016.
пеностекло, оксид магния, динамика кристаллизации, структурно механические свойства, термодинамическое моделирование, стеклокерамические системы, микроструктурная гетерогенность
1. Шилл Ф. Пеностекло. М.: Стройиздат, 1965. 307 с.
2. Китайгородский И.И., Ширкевич Т.Л. // ДАН СССР. 1965. Т. 162. № 6. С. 1339-1341.
3. Czerwiński Z. // Szklo i ceramika. 1964. № 12. S. 313-316.
4. Czerwińsk Z. // Szklo i ceramika. 1965. № 3. S. 68-69.
5. Sсhill F. // Veda a výzkum v promyslu sklarskem. 1961. № 7. S. 59-108.
6. Садчeнко H.П.. Исследование в области получения пеностекла для низкотемпературной изоляции: автореф. канд. дисс. Минск, 1973.
7. Сулeйменов С.Т. Исследование некоторых физико-химических свойств пеностекла в процессе его получения. Автореф. канд. дисс. Алма-Ата, 1955.
8. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск: Наука и техника, 1975. 248 с.
9. Китайгородский И.И., Бутт М. // Стекло: Бюлл. Института стекла. 1960. № 2. С. 3-7.
10. Кручинин Д.Ю., Фарафонтова Е.П. Физическая химия стеклообразного состояния: учеб. пособие. Мин-во науки и высш. образования РФ. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2021. 108 с.
11. Lilensten L., Fu Q., Wheaton B.R., Credle A.J. Kinetic study on lithium-aluminosilicate (LAS) glass-ceramics containing MgO and ZnO // Ceram. Int. 2014. Vol. 40. P. 11657-11661.
12. Zhang S.A., Zhang Y.L., Qu Z.M. Effect of soluble Cr2O3 on the silicate network, crystallization kinetics, mineral phase, microstructure of CaO-MgO-SiO2-(Na2O) glass ceramics with different CaO / MgO ratio // Ceram. Int. 2019. Vol. 45. P. 11216-11225.
13. Zhang Y.H., Luo Z.W., Liu T.Y., Hao X.J., Li Z., Lu A.X. MgO-doping in the Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2 glass-ceramics for better sealing with steel // J. Non-Cryst. Solids. 2014. Vol. 45. P. 170-175.
14. Tang Y., Zheng X., Ma W., Wu P. Residues from sewage sludge incineration for ceramic products with potential for zinc stabilization // Waste. Manag. 2018. Vol. 82. P. 188-197.
15. Zhangyang Lu, Jinshan Lu, Xibao Li, Gangqin Shao, Effect of MgO addition on sinterability, crystallization kinetics, and flexural strength of glass–ceramics from waste materials // Ceramics Int. 2016. Vol. 42, Iss. 2. Part B. P. 3452-3459. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.10.142.
16. Barrere F., van Blitterswijk C.A, de Groot K., Layrolle P. Nucleation of biomimetic Ca-P coatings on Ti6Al4V from a SBF×5 solution: influence of magnesium // Biomaterials. 2002. Vol. 23. P. 2211-2220.
17. Roman J., Salinas A.J., Vallet-Regi M., Oliverira J.M., Correia R.N., Fernandes M.H. Role of acid attack in the in vitro bioactivity of a glass-ceramic of the 3CaO·P2O5-CaO·SiO2-CaO·MgO·2SiO2 system // Biomaterials. 2001. Vol. 22. P. 2013-2019.
18. Baoqing Li, Yanping Guo, Jianzhang Fang, Effect of MgO addition on crystallization, microstructure and properties of glass-ceramics prepared from solid wastes // Journal of Alloys and Compounds. 2021. Vol. 881. 159821. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.159821
19. Федосов С.В., Баканов М.О., Грушко И.С. Применение техногенного сырья в процессе синтеза пеностекла с гетерогенной микроструктурой // Вестник МГСУ. 2024. Т. 19. Вып. 2. С. 258-269. DOI:https://doi.org/10.22227/1997-0935.2024.2.258-269
20. Федосов С.В., Баканов М.О. Модели и методы высокотемпературной термической обработки в технологии пеностекла. М.: Издательство «Спутник +». 2021. 302 с.
