ФАЗОУТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНИХ КЕРАМІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ АНТЕННО-ХВИЛЬОВОДНИХ СИСТЕМ - Федоренко , Олена; Пітак , Ярослав; Кривобок , Наталія; Волощук , Валентина; Захаров , Артем; Загородній , Володимир (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, 2025)
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. В системі SrO – Al2O3 – SiO2 синтез славсоніту відбувається через послідовне утворення фаз SrSiO3, Sr2SiO4, Sr3Al2O6, SrAl2O4 та Sr2Al2SiO7. Основна стадія синтезу славсоніту реалізується в межах 1070 – 1200 °C. За умов дефіциту SiO₂ описано альтернативний механізм через розклад Sr2Al2SiO7. Встановлено, що через утворення Sr-геленіту подальший нагрів до 1500 °C не забезпечує повного синтезу цільової фази. Експериментальні дані повністю відповідають термодинамічним розрахункам та підтверджують складний багатостадійний характер формування фаз цельзіану та славсоніту, в якому суттєве значення мають як термохімічні процеси, так і поліморфні трансформації. Отримані результати дають змогу визначити оптимальні температурні режими, механізми реакцій та вплив складу шихти на синтез, що є важливим для вдосконалення технологій отримання функціональної цельзіанової та славсонітової кераміки.