Фазоутворення функціональних керамічних матеріалів для антенно-хвильоводних систем

Abstract

Функціональні керамічні матеріали на основі оксидних систем зберігають провідні позиції серед матеріалів технічного призначення завдяки поєднанню широкої доступності сировинних компонентів, високої хімічної інертності, термостійкості, а також здатності до формування складних багатофазних структур. Серед таких систем особливу увагу привертають оксидні трикомпонентні системи, основну роль в яких відіграють алюмосилікатні сполуки. У роботі представлено комплексне дослідження процесів фазоутворення при синтезі барієвих та стронцієвих алюмосилікатів із шихт стехіометричного складу на основі технічної сировини. Застосовано методи термічного аналізу (ДТА, ТГ, ДТГ) у поєднанні з рентгенофазовим аналізом для встановлення температурних діапазонів стабільності проміжних фаз і послідовності фазових перетворень у межах 40…1500 °C. Для системи BaO – Al₂O₃ – SiO₂ виявлено, що утворення первинних барієвих силікатів (Ba₂Si₃O₈, Ba₅Si₈O₂1) відбувається за температур 270 – 390 °C, тоді як формування цельзіану фіксується від 990 °C з переходом у гексацельзіан при 1180–1190 °C. Описано роль проміжних фаз – алюмінатів барію та поліморфних модифікацій кварцу та карбонату барію – у механізмі синтезу. Functional ceramic materials based on oxide systems retain their leading positions among technical materials due to the combination of wide availability of raw materials, high chemical inertness, thermal stability, and the ability to form complex multiphase structures. Among such systems, oxide three-component systems, in which aluminosilicate compounds play the main role, attract special attention. The paper presents a comprehensive study of phase formation processes during the synthesis of barium and strontium aluminosilicates from stoichiometric mixtures based on technical raw materials. Thermal analysis methods (DTA, TG, DTG) in combination with X-ray phase analysis were used to establish the temperature ranges of stability of intermediate phases and the sequence of phase transformations within the range of 40…1500 °C. For the BaO – Al₂O₃ – SiO₂ system, it was found that the formation of primary barium silicates (Ba₂Si₃O₈, Ba₅Si₈O₂1) occurs at temperatures of 270 – 390 °C, while the formation of celsian is recorded from 990 °C with a transition to hexacelsian at 1180–1190 °C.