автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Разработка метода упрочнения радиопрозрачных изделий из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава

На правах рукописи

РОЖКОВА Татьяна Ивановна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРОЧНЕНИЯ РАДИОПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛОКЕРАМИКИ ЛИТИЙАЛЮМОСИЛИКАТНОГО СОСТАВА

Специальность 05.17.11, — Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 0 ДПР 2009

Обнинск-2009

003468331

Работа выполнена в Федеральном Государственном Унитарн предприятии «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология»

Научный руководитель:

доктор технических наук СУЗДАЛЬЦЕВ Евгений Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор СОЛИНОВ Владимир Федорович,

кандидат технических наук, профессор ОРЛОВА Людмила Алексеевна

Ведущая организация:

ОАО «ГосМКБ «Вымпел», г.Москва

Защита состоится 25 мая 2009 г. в 12 часов на заседани диссертационного совета Д 212.204.12 в Российском химико-технологическо университете им. Д.И.Менделеева по адресу: Москва, Миусская пл., д. 9

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского химик технологического университета им. Д.И.Менделеева

Автореферат разослан « /Ф » ¡^п-г^ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

к.т.н. Макаров Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Стеклокерамические материалы используются в космической и ракетной технике, в авиационной, электронной и других отраслях промышленности. В ракетной технике для изготовления обтекателей ракет используются материалы, обладающие радиопрозрачностью. Одними из наиболее распространенных материалов являются радиопрозрачные ситаллы, в том числе, и ситаллы р-сподуменового состава (литийалюмосиликатная система). Обтекатели из ситал-лов изготавливают только зарубежные компании, поэтому с целью обеспечения внутреннего рынка отечественными обтекателями в 2000 году в ФГУП «ОНПП «Технология» был разработан стеклокерамический материал литийалюмосили-катного состава «Стеклокерамика ОТМ-357», аналогичный ситаллам. Принципиальным отличием этого материала от ситаллов является способ его получения: в отличие от традиционной стекольной технологии изготовления ситаллов материал ОТМ-357 получают по керамической технологии. При этом основные физико-технические свойства данных материалов настолько близки, что разработанный стеклокерамический материал ОТМ-357 полностью заменил литийа-люмосиликатный ситалл на отечественном рынке.

В настоящее время из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава изготавливают радиопрозрачные обтекатели семи видов для ракет класса «Воздух-Воздух», «Поверхность-Воздух». ФГУП «ОНПП «Технология»полностью обеспечивает потребности отечественных предприятий-заказчиков в данной продукции.

Однако дальнейшее расширение областей применения стеклокерамиче-ских материалов диктует новые, более жесткие требования к их основным физико-техническим и эксплуатационным свойствам. В большинстве случаев в комплекс свойств, определяющих пригодность высокотемпературного конструкционного материала, входят механические и теплофизические характеристики, химическая и эрозионная стойкость. При этом наиболее важными показателями являются прочность и параметры ее статистического распределения. Для использования в ряде объектов прочность стеклокерамического материала ОТМ-357 является недостаточно высокой, что вызывает необходимость ее повышения с сохранением уровня других важных свойств.

Известно, что одним из эффективных путей повышения прочности является ионообменное упрочнение, позволяющее повысить прочность без существенного изменения структуры и состава материала. Наиболее значимые исследования в области ионообменного упрочнения стекол были выполнены в НИТС, ГИС, РХТУ им. Д.И.Менделеева, ОНПП «Технология», НИИ предприятия «Кварсит» (г. Константиновка, Украина). Комплекс работ по изучению ионообменных процессов при упрочнении ситаллов и ситалловых обтекателей был выполнен в НИИ предприятия «Кварсит». Данная разработка была удостоена Государственной премии СССР. Однако технология упрочнения, разработанная специалистами предприятия «Кварсит» имеет существенные недостатки: высо-

кая степень вредности и опасности производства, требующая специальных помещений; большой объем рабочей камеры и сложность индивидуальной технологической оснастки для различных типов изделий; большой объем расплава и необходимость его периодической регенерации и замены.

Поэтому актуальной задачей является повышение прочности стеклокера-мического материала ОТМ-357, получаемого по керамической технологии, и разработка метода ионообменного упрочнения, лишенного недостатков известных методов.

Цель работы

Разработка технологии упрочнения радиопрозрачной литийалюмосили-катной стеклокерамики для изготовления обтекателей с повышенными механическими свойствами.

Настоящая работа выполнена в рамках НИР и ОКР в научно-производственном комплексе ФГУП «ОНПП «Технология».

Достижение этой цели потребовало решения следующих задач:

- исследование возможных путей упрочнения стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава методами, модифицирующими поверхность (травление поверхности, термообработка, обработка в парах и расплавах солей щелочных металлов), и разработка эффективного способа упрочнения;

- исследование и оптимизация параметров процесса упрочнения, позволяющих получать литийалюмосиликатную стеклокерамику с повышенной механической прочностью;

- проведение комплексных исследований свойств разработанного материала, определяющих его работоспособность в условиях эксплуатации;

- разработка технологии и создание промышленного оборудования для упрочнения радиопрозрачных обтекателей из стеклокерамики.

Методы исследования

Механические, теплофизические и диэлектрические характеристики упрочненного материала определяли по действующим государственным и отраслевым стандартам, а также по методикам, разработанным в ФГУП «ОНПП «Технология». Физико-химические процессы в поверхностных слоях стеклокерамического материала, лежащие в основе упрочнения, изучали с привлечением методов рентгенофлуоресцентного анализа, инфракрасной спектроскопии, рент-геноструктурного, электронно-микроскопического и химического анализов.

Научная новизна результатов работы

Автором диссертации впервые проведены исследования путей повышения прочностных характеристик стеклокерамического материала с высокой степенью кристалличности, получаемого по керамической технологии, в результате которых:

- показано, что наибольший эффект упрочнения достигается при обработке поверхности в слое ЫаМ03;

- установлена взаимосвязь между условиями упрочнения в слое ЫаЫ03: температурой, временем, количеством стадий обработки и уровнем достигаемых повышенных значений механической прочности;

- выявлены оптимальные температурно-временные параметры обработки в слое Ка1\Ю3 и определена предельно допустимая величина шероховатости исходной поверхности, при которой сохраняется качество поверхности упрочненных изделий;

- показано, что физико-химические процессы, которые обеспечивают эффект упрочнения, заключаются в ионном обмене 1л+ на сопровождающемся возникновением сжимающих напряжений в поверхностных слоях материала и блокированием поверхностных и объемных дефектов на глубине до 250-275 мкм; определена толщина диффузионного слоя, содержащего ионы Ыа+, достигающая 500 мкм;

- выявлены закономерности изменения основных физико-технических свойств упрочненного материала в широком интервале температур, позволяющие прогнозировать его работоспособность в условиях эксплуатации.

Практическая значимость результатов работы:

- разработан способ упрочнения стеклокерамического материала литийа-люмосиликатного состава в слое ИаЫОз, обеспечивающий достижение степени упрочнения не менее 30% от исходных значений и отличающийся конструкционной простотой и технологичностью;

- разработаны технические условия ТУ 1-596-454-2005 и паспорт № 251 на упрочненный материал ОТМ-357-У;

- разработана и внедрена в производство технология ионообменного упрочнения обтекателей из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава, позволяющая повысить эксплуатационную надежность и ресурс эксплуатации обтекателей;

- разработана и внедрена в производство промышленная установка упрочнения стеклокерамических обтекателей в слое №МЭ3 производительностью 1000 шт/год, что полностью покрывает потребности заказчиков в данном виде продукции.

На защиту выносятся:

1) результаты исследования твердофазного ионообменного упрочнения стеклокерамического материала (3-сподуменового состава путем обмена щелочными ионами, имеющимися в составе материала и в ионообменном реагенте, нанесенном в виде слоя на поверхность изделия;

2) результаты исследования свойств стеклокерамического материала ОТМ-357-У, полученного по разработанному способу и обладающего повышенной прочностью при статическом изгибе и высоким уровнем других физико-технических свойств, присущих исходной стеклокерамике литийалюмосиликатного состава;

3) установленные в ходе исследования закономерности изменения предела прочности при статическом изгибе в зависимости от температуры, длительности и числа стадий обработки, а также от шероховатости поверхности;

4) промышленная технология упрочнения обтекателей из стеклокерамиче-ского материала ОТМ-357.

Личный вклад соискателя

В процессе выполнения диссертационной работы соискатель выбирал направления и методы исследований, проводил экспериментальные работы, анализировал и систематизировал полученные результаты. Большую часть экспериментальных работ соискатель провел самостоятельно.

Апробация работы и публикации

Результаты исследований по теме диссертационной работы были представлены на научно-технических конференциях «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов» (г.Обнинск, 2001, 2004, 2007г.г.). Основные результаты диссертационной работы опубликованы в журнале «Огнеупоры и техническая керамика» за 2003 - 2006 годы. Технология и установка упрочнения защищены тремя патентами РФ на изобретение.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения и 5 глав, в которых изложен анализ работ по отечественным и зарубежным источникам, представлены полученные экспериментальные данные, обобщены и проанализированы результаты исследований, сформулированы общие выводы. Работа изложена на 245 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 21 таблицу и 152 наименования цитируемых литературных источников. В приложении на 42 страницах представлены акты внедрения материала, технологии, установки, акты испытаний изделий, акты внедрения изобретений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость результатов работы, изложены положения и результаты, вынесенные на защиту.

В первой главе рассмотрены общие представления о проблемах прочности, теоретические основы и методы повышения прочности стекол и стеклокри-сталлических материалов.

Для объяснения зависимости прочности от различных факторов обычно привлекают законы классической механики разрушения, энергетической (механической) теории Гриффита, кинетической теории разрушения и другие представления. Практическая прочность реальных тел оказывается ниже теоретической прочности на порядок и более и лишь для высокопрочных тел приближается к ней. Расхождение между теоретической и практической прочностью связано с несовершенством структуры твердых тел.

Гипотеза Гриффита об определяющем влиянии дефектов поверхности на прочность твердых тел способствовала тому, что вопросам упрочнения путем воздействия на поверхность исследователями уделяется особое внимание. Так, для повышения реальной прочности стекол существуют следующие основные способы блокирования и стабилизации дефектов на поверхности стекла:

- повышение качества поверхности;

- изоляция дефектов и защита поверхности покрытиями;

- блокирование дефектов сжатием поверхностного слоя.

В литературе представлены отдельные исследования прочностных свойств литийалюмосиликатных стеклокристаллических материалов, получаемых по стекольной технологии, однако сведений о методах повышения прочности литийалюмосиликатной стеклокерамики, изготавливаемой по керамической технологии, в литературе не обнаружено.

Во второй главе изложены научные и практические аспекты ионообменного упрочнения промышленных стеклокристаллических материалов, на основании которых сформулирован выбор направления исследовательской работы и приведены методы исследований.

Рассмотрены известные методы ионообменного упрочнения, которые разработаны и применяются для упрочнения стеклокристаллических материалов - ситаллов, полученных по традиционной стекольной технологии. В зависимости от типа происходящих в поверхностном слое материала структурно-химических превращений методы ионообменного упрочнения подразделяют на методы низкотемпературного и высокотемпературного ионного обмена. В исследованиях показано, что применительно к упрочнению ситаллов целесообразно использование комбинированных методов упрочнения, состоящих из ионообменного упрочнения в сочетании с термической обработкой или химическим травлением. Основным способом обработки в ионообменном реагенте является термическая обработка в расплаве реагента.

Изложены принципы выбора ионообменного реагента, которые, в основном, определяются соотношением размеров ионного радиуса обменивающихся ионов щелочных металлов. В частности, при низкотемпературном ионном обмене замещающий ион должен быть большего размера, чем замещаемый щелочной ион, имеющийся в составе упрочняемого материала.

Отмечено отсутствие сведений о применении методов ионного обмена для упрочнения стеклокерамических материалов, что вызывает необходимость проведения всесторонних исследований для установления закономерностей изменения прочностных свойств от параметров ионообменного упрочнения и технологических факторов изготовления стеклокерамических изделий.

На основании проведенного анализа изученной информации сформулированы направления исследований, цель и задачи настоящей работы.

В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований, направленных на изучение различных способов упрочнения рассматриваемого стеклокерамического материала, обобщены и проанализированы полученные данные.

Стеклокерамический материал ОТМ-357 обладает поликристаллической структурой, при этом средний размер кристаллов не превышает 1-3 мкм. Основными кристаллическими фазами материала являются твердые растворы Р-сподуменового ряда, рутил, корунд и петалит. Степень кристалличности материала составляет от 80 до 95%; в материале имеется некоторое количество ос-

таточной стеклофазы. Образцы и изделия из стеклокерамики получают путем их механической обработки с помощью алмазных инструментов.

Особенности керамической технологии получения стеклокерамического материала р-сподуменового состава и процессов формирования кристаллической структуры обусловливают особенности использования известных способов для упрочнения этого материала.

Основными критериями эффективности упрочнения являются существенное повышение прочности (более, чем на 30%) и сохранение поверхности без повреждений (без сколов, раковин и прочих дефектов).

Упрочнение с применением травления поверхности. Для упрочнения промышленных ситаллов Р-сподуменового состава (литийалюмосиликатная система), полученных по стекольной технологии, известный метод комбинированного упрочнения включает в себя травление в растворах фтористоводородной (Ш7) и серной (Н2804) кислот на глубину до 300 мкм, приводящее к снижению поверхностной дефектности, и последующую термообработку при которой происходит блокирование поверхностных дефектов сжимающими напряжениями в расплавах азотнокислых натрия и калия (ЫаЖ)3 и КЫ03).

Изучение зависимости относительного изменения прочности при изгибе от глубины травления в смеси равных объемов водных растворов Ш7 (60%), Н2804 (98%) показало, что травление на глубину от 50 до 300 мкм не приводит к приросту прочности более, чем на 3-4% независимо от глубины травления.

После травления образцы обрабатывали либо в засыпке хлорида натрия (ЫаС1) с добавкой 1% фторида магния (М^2) в течение 5-30 часов при температурах от 500 до 700°С, либо в расплавах азотнокислого натрия при температурах 400-550°С в течение 0,5 - 5,0 часов. После обработки в засыпке эффект упрочнения составляет 23-25% как с предварительным травлением образцов, так и без него. Аналогичная закономерность имеет место и при обработке образцов в расплаве КаМ03: относительное увеличение прочности при изгибе достигает 20% с предварительным травлением образцов и 18% - без него. При травлении происходит повреждение поверхности образцов из-за растворения остаточной стеклофазы, поэтому данный технологический прием не представляется перспективным.

Упрочнение с предварительной термической обработкой. Была изучена целесообразность использования термической обработки как одного из способов упрочнения. Следовало ожидать, что при термическом воздействии, так же как и при травлении (в случае стекол и ситаллов), должно происходить диффузионное залечивание микротрещин и уменьшение дефектности поверхности.

Термическую обработку образцов выполняли в интервале температур от 1000 до 1150°С в течение времени от 2 до 10 часов. Затем следовали обработка в расплаве №№Э3 при 420°С в течение 45 минут и выдержка над расплавом в течение 4 часов. Термическая обработка не приводит к повышению прочности (Да„зг = 0-3%). Прочность увеличивается на 18-33% лишь в результате обработки в расплаве №1ЧОз.

Упрочнение стеклокерамики в расплавах солей щелочных металлов. Значительная часть работы посвящена исследованию упрочнения стеклокерами-ческого материала в расплавах солей щелочных металлов. Образцы упрочняли в расплавах №N03, а также КЖ)3 +3%К2НР04-ЗН20. Несмотря на высокую эффективность упрочнения в расплаве смеси солей калия - до 33,9%, поверхность образцов повреждается, по-видимому, из-за наличия избыточных напряжений в поверхностных слоях материала. Это объясняется, в первую очередь, большим размером иона К+ (1,ЗЗА), замещающего ионы У (0,60А). Наилучшие результаты - увеличение прочности при изгибе на 30-35% обеспечивает обработка в расплаве Ыа]ЧОз (радиус иона - 0,95 А) в течение 60 минут при 420°С.

С целью минимизации повреждений поверхности была применена термохимическая обработка в парах №М)з с последующей обработкой в расплаве №N03. Обработка в парах №Ж)3 позволила не только снизить температуру и сократить длительность обработки изделия в расплаве, но и существенно повысить прирост прочности материала - до 46%. Однако и в этом случае были отмечены повреждения поверхности образцов.

Описанный способ не лишен недостатков. Помимо необходимости соблюдать жесткие меры безопасности многократное использование расплава ионообменного реагента требует периодической регенерации или замены расплава, которые из-за существенных объемов ванны являются технически сложными процедурами. Реализация подобной технологии упрочнения в условиях серийного производства требует больших материальных затрат и представляется экономически несостоятельной.

Таким образом, рассмотренные способы модификации поверхности, приводящие к различному приросту прочности (от 0 до 46%), не соответствуют одному из критериев эффективности упрочнения - сохранению поверхности без повреждений (табл. I).

Таблица 1. Сравнительная оценка способов упрочнения

№ п/п Способ упрочнения и параметры процесса Прирост прочности,% Состояние поверхности

1 Травление в смеси Ш7 (60%), Н2804 (98%) на глубину от 50 - 300 мкм 1-4 Неровность, бугристость, ямки травления

2 Травление (п.1) и обработка в засыпке ЫаС1 при Т = 500 - 700°С, 5-30 ч 23-25 Неровность, бугристость, ямки травления

3 Травление (п.1) и обработка в расплаве Ма>Ю3 при Т = 400-550°С , 0,5 - 5,0 ч 18-20 Неровность, бугристость, ямки травления

4 Термическая обработка при Т = 1000-1150°С, 2 -10 ч 0-3 Раковины на плоских поверхностях, сколы на ребрах и вершинах образцов

5 Термическая обработка (п.4) и обработка в расплаве Ыа-Ш3 при Т = 420°С, 45 мин., выдержка над расплавом 4 часа 18-33 Раковины на плоских поверхностях, сколы на ребрах и вершинах образцов

6 Обработка в расплаве при Т = 420°С, 60 мин 35 Большое количество раковин на плоских поверхностях, сколы на ребрах и вершинах образцов

7 Обработка в расплаве шо3 +з%к2нро4-зн2о при Т = 450°С, 2-10 ч 3-34 Очень большое количество раковин на плоских поверхностях, сколы на ребрах и вершинах образцов

8 Обработка в парах ЫаМ03 (Т =500-540°С, 210-480 мин) и обработка в расплаве ЫаШ3 (Т = 400-420°С, 15-30 мин) до 46 Небольшое количество раковин на плоских поверхностях, незначительные сколы на ребрах и вершинах образцов

Упрочнение стеклокерамики в слое N(¡N0,. Следующая часть работы посвящена разработке способа упрочнения, суть которого сводится к тому, что обработке подвергаются образцы, на поверхность которых нанесен слой ионообменного реагента. В данном случае полностью исключается использование больших объемов расплавленного ионообменного реагента.

Пересыщенный водный раствор ИаЫОз наносили на образцы (изделия) путем окунания или методом полива. После сушки термообработку образцов проводили при температурах 475-650°С в течение 60 минут. Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности упрочнения: уже на первой стадии обработки прирост прочности составляет 20%, что существенно выше, чем при травлении поверхности материала (+3-4%) или предварительной обработке в парах ИаЖЗз (+10%), при этом поверхность изделий и образцов остается неповрежденной. Увеличение числа стадий обработки от 2-х до 6-ти при температурах 475-650°С и времени 60 минут показывает, что каждая стадия дает прирост прочности по сравнению с предыдущей в среднем на 5-7%. Наиболее эффективное упрочнение (до 50%) обеспечивается при обработке при температурах выше 550°С.

Взаимосвязь прочности при изгибе с количеством стадий термической обработки приведена на рис.1.

Получены зависимости прочности при изгибе от длительности обработки. Увеличение длительности обработки свыше 60 минут не приводит к существенному увеличению прочности, но при этом не исключается появление сколов. Максимальные значения прочности без повреждений поверхности получены при трех- или четырехкратной обработке практически во всем интервале температур при 60-ти минутной обработке.

га er

(D Ю

S |_

С5 S

о. с л

ь

0

1

3"

о о. пг

180 170 160 150 140. 130 120 110 100-

Рис.1. Взаимосвязь прочности при изгибе с числом стадий обработки при температуре 565°С и длительности обработки 60 минут

1

2 3 4 5 6

Число стадий обработки

О необходимости и достаточности трех - четырех стадий обработки судили по результатам сравнительного рентгенофлуоресцентного анализа по интенсивности спектральных линий NaKa при условии, что интенсивность спектральных линий пропорциональна концентрации регистрируемых ионов натрия. Измерения показывают, что после третьей обработки происходит полное насыщение поверхностного слоя ионами натрия, а дальнейшее увеличение числа обработок не приводит к увеличению их концентрации.

По совокупности достигнутых результатов (прирост прочности - качество поверхности) определен следующий оптимальный режим обработки в слое натрия азотнокислого:

• температура обработки - 550 - 600 °С;

• время обработки - 45-60 мин;

• число стадий обработки - 3

Было изучено влияние величины исходной прочности стеклокерамики на эффект упрочнения. Образцы с исходной прочностью ШМПа, 118МПа, 128МПа и 145МПа упрочняли по оптимальному режиму (табл. 2)

Таблица 2. Прочность при изгибе при трехстадийной обработке образцов с различной исходной прочностью

Исходная прочность,аизг, МПа 1-ая стадия 2-ая стадия 3-я стадия

Прочность с„1Г, МПа Прирост прочности, % Прочность а„г, МПа Прирост прочности,0/» Прочность аюг, МПа Прирост прочности, %

111 140 26,1 156 40,5 164 47,7

118 154 30,5 165 39,8 175 48,3

128 160 25,0 165 28,9 170 32,8

145 170 17,2 185 27,5 189 30,3

С увеличением исходной прочности стеклокерамики абсолютные значения стизг упрочненного материала увеличиваются, а прирост прочности - умень-

шается, что, возможно, связано с различной степенью кристалличности исходного материала.

Упрочнение в слое комбинированного реагента. В работе также рассмотрена возможность использования комбинированного реагента, состоящего из смеси ЫаЫОч и КМ03. Следует отметить, что присутствие в расплаве ионов калия с большим ионным радиусом (1,33А), чем у ионов натрия (0,95А), способствует созданию больших сжимающих напряжений в поверхностном слое материала при обмене с ионами лития (0,60 А).

В процессе исследования была установлена взаимосвязь прочности при изгибе с тем пературно-временными параметрами, числом стадий ионообменной обработки и соотношением компонентов в ионообменном реагенте. Наилучшие результаты получены при трехстадийной обработке при температурах 575-600°С и времени выдержки 60-75 минут в смеси МаМ03 и КИ03, взятых в соотношении 1:1 (рис.2).

2)100% КРЮз рис> 2. Взаимосвязь прочности при изгибе с числом стадий обработки при 575°С в течение 60 минут при различном соотно-60% маМОз шении компонентов упрочняющего реагента

50% (Ш03:

□ 100% НяКОэ

0 1 2 3 4 5 Число стадий обработки

Установлено, что среднее значение прочности образцов составляет 180187 МПа; на отдельных образцах прочность достигает 270 МПа, однако на поверхности образцов возможно появление незначительных дефектов.

Дефекты поверхности, появляющиеся в результате механической обработки, представляют собой случайное расположение микротрещин. При возникновении сжимающих напряжений поверхностные дефекты становятся источниками точечного разрушения материала и появления повреждений.

Известно, что прочность при изгибе зависит от исходной шероховатости поверхности образцов. Измерение шероховатости не представляет технических затруднений и дает относительно объективную характеристику качества поверхности после механической обработки.

Экспериментально показано, что чем больше шероховатость поверхности образцов, тем меньше их прочность.

Установлено, что шероховатость внутренней и наружной поверхностей обтекателей после обработки в слое МаМО^ несколько увеличивается (рис.3), а на поверхности с шероховатостью кэ > 0,9 мкм после упрочнения высока вероятность появления раковин, приводящих к браку изделий.

1.8

E i,6 £

l.4

Л

« 1,2 л

Ь 1.0

о

t 0,8 D

o (>,6

X

a. a

a 02

o,o _

O 100 200 .400 400 500

Расстояние от торца изделия, мм

ф - до упрочнения; * - после трехстадийно-го упрочнения,

Ь - характерный вид дефекта (раковина)

Рис. 3. Влияние обработки в слое №М03 на качество поверхности изделия:

А - шероховатость поверхности изделия;

В результате проведенных исследований откорректированы требования конструкторской документации к качеству поверхности обтекателей после механической обработки - шероховатость Яд не должна превышать 0:9 мкм, а в технологию введен контроль данного параметра.

Достоинства технологии ионообменного упрочнения сгеклокристалличе-ского материала определяются не только возможностью обеспечения прироста прочности стеклокерамики, но и сохранением при этом важнейших физико-технических свойств, присущих исходному материалу. После упрочнения значения ТКЛР, коэффициентов тепло- и температуропроводности, удельной теплоемкости практически не изменяются. Также без изменений остается диэлектрическая проницаемость как при 20°С, так и в интервале температур 20-700°С. Аналогично, при комнатной температуре не изменяется и тангенс угла диэлектрических потерь, а в указанном интервале температур уровень этих характеристик несколько ниже, чем у исходного материала. Модуль упругости и ударная вязкость изменяются незначительно.

Исследование поверхностного слоя упрочненного материала. Методом ИК-спектроскопии изучено состояние поверхностного слоя упрочненного материала. В ИХ-спектре стеклокерамики имеются две полосы поглощения при 1005см'1 и 1075 см"1, которые обусловлены валентными антисимметричными колебаниями атомов кислорода и кремния в немостиковых -51-0.,, Ы~ и мостиковых 0-51-0 связях соответственно. Показано, что при изучении упрочненных образцов на низкочастотном крыле полосы поглощения при 1005см'1 появляется еще одна полоса, обусловленная колебаниями атомов в связях -51-0... Ыа", что свидетельствует о происходящем в поверхностных слоях материала обмене ионами ЬГ <-> Ма+.

Глубину упрочненного слоя оценивали по воссозданию формы аналитической полосы ИК-спектров поглощения при 1005см"1 и по деградации прочности при изгибе при последовательном удалении упрочненного слоя. Обоими методами получены близкие значения: глубина упрочненного слоя, рассчитанная по ИК-спектрам, составляет 250-270 мкм, а определенная по деградации прочности—275мкм.

Методом пламенной фотометрии проб ионообменного реагента, взятых с поверхности образцов после однократной обработки, определено наличие в них лития в количестве 0,20 масс. %.

В четвертой главе рассмотрен характер изменения физико-технических свойств стеклокерамики в результате упрочнения; приведены свойства, полученные при паспортизации и разработке технических условий на упрочненный материал, и их сравнение со свойствами аналогичных материалов.

Установлено, что упрочненная стеклокерамика сохраняет высокий уровень прочности в интервале температур 20-1000°С (>138 МПа). Такая особенность стабильности прочностных свойств выгодно отличает упрочненную стеклокерамику от традиционных стеклокристаллических материалов, например, ситалла АС-418, прочность которого резко снижается при температурах выше 350°С, что свидетельствует о структурных отличиях данных материалов.

Характер изменения теплофизических свойств упрочненной стеклокерамики аналогичен характеру изменения данных характеристик стеклокерамики ОТМ-357. Сравнительно низкие значения модуля упругости и ТКЛР упрочненной стеклокерамики свидетельствуют о том, что упрочненная стеклокерамика обладает высокой термостойкостью.

Диэлектрические характеристики при упрочнении стеклокерамики ОТМ-357 практически не изменяются. Изменение диэлектрической проницаемости упрочненной стеклокерамики в интервале температур 20-700°С не превышает 2%, в то время как Де стеклокерамики ОТМ-357 в том же интервале температур составляет 5%.

Для упрочненного материала определена стойкость к ударному контактному воздействию по результатам измерения ударной вязкости материала и при нанесении удара стальным шаром диаметром 25,4 мм по поверхности изделия или образца под различными углами воздействия. Определена критическая высота нанесения удара и рассчитана критическая сила удара для обтекателей. Обтекатели из упрочненной стеклокерамики демонстрируют высокую стойкость к ударному контактному воздействию, близкую к стойкости изделий из ситалла АС-418.

Упрочненная стеклокерамика обладает высокой устойчивостью к воздействию пылевой эрозии в условиях, приближенных к эксплуатационным. При удалении под воздействием потока твердых частиц с поверхности образца упрочненного слоя до 150мкм прочность уменьшается до уровня прочности исходного материала.

На основании полученных результатов была проведена паспортизация упрочненного материала - стеклокерамики ОТМ-357-У (Паспорт №245) и разработаны технические условия ТУ 1-596-454-2005. Основные физико-технические свойства упрочненной стеклокерамики ОТМ-357-У представлены в табл.4.

Приведенные свойства упрочненной стеклокерамики ОТМ-357-У используют в тепловых, силовых и радиотехнических расчетах при проектировании изделий радиотехнического назначения. Способ получения упрочненного стек-

локерамического материала путем ионного обмена в слое №N03 защищен патентом РФ №2272004.

В пятой главе рассмотрены результаты разработки промышленной технологии и создания промышленного оборудования для упрочнения радиопрозрачных обтекателей из стеклокерамики.

Таблица 3. Сравнительные свойства стеклокерамики ОТМ-357-У и ОТМ-357

Наименование показателя Стеклокерамика ОТМ-357 Упрочненная стеклокерамика ОТМ-357-У

1 2 3

Структурные свойства

- плотность кажущаяся, кг/м3 2410-2550 2410-2550

- водопоглощение, % менее 0,1 0,1

Прочностные свойства

- предел прочности при статическом изгибе при температуре 20°С, МПа 100+10 не менее 137

- предел прочности при статическом изгибе, МПа, при температуре - 60°С 20°С 850°С 1000°С 130±10 100+10 90+10 100±10 не менее 169 не менее 137 не менее 114 не менее 138

- модуль упругости статический при температуре 20°С, МПа 5,2 ■ 104 не менее 6,9ТО4

- ударная вязкость, кДж/м2 2,2 ±0,3 не менее 2,50

- коэффициент Пуассона 0,29 0,28

Теплофизические свойства

- температурный коэффициент линейного расширения (средний), а-10 , К"1, в интервале температур 20°С - 200°С 20°С - 900°С 5±2 16±2 6+2 17+2

- коэффициент теплопроводности, Вт/м К, при температуре 50°С 300°С 500°С 800°С 1,7+0,2 1,9+0,2 2,0±0,2 1,6±0,3 1,8+0,3 2,0+0,3 2,3+0,4

- удельная теплоемкость, кДж/кг ■ К, при температуре 50°С 300°С 500°С 800°С 0,92±0,05 1,17+0,05 1,23±0,05 0,81 ±0,14 1,08+0,18 1,22±0,21 1,31±0,22

- коэффициент температуропроводности, а-106, м2/с, при температуре 50°С 300°С 500°С 800°С 0,73+0,10 0,67+0,10 0,64±0,10 0,78+0,13 0,68+0,12 0,68+0,12 0,72+0,12

1 2 I 3

Электрофизические свойства

- относительная диэлектрическая проницаемость при частоте £=Ю10Гц и температуре 20 С 6,5 - 7,5 6,5 - 7,5

- изменение диэлектрической проницаемости при частоте Г=101°Гц в интервале от 20 до 700°С, % 6 2

- тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1=1010Гц в вакууме, tgб• 104, не более, при 20°С 700°С 150 580 150 580

Разработана и внедрена в производство промышленная технология упрочнения обтекателей из стеклокерамики, в основу которой положен способ ионообменного упрочнения в слое NaN03; разработан технологический процесс упрочнения изделий из стеклокерамики ТП 596.01000.1212.

Спроектирована и изготовлена промышленная установка OTA 504 для упрочнения обтекателей. Конструкция установки защищена патентом РФ №2305078 «Установка для упрочнения изделий из стеклокристаллических материалов путем ионного обмена».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Исследованы различные способы модификации поверхности литий-алюмосиликатной стеклокерамики и показано, что наибольшее повышение прочности при сохранении качества поверхности достигается при использовании способа упрочнения в слое NaN03.

2. Установлены закономерности изменения прочности при изгибе в зависимости от условий обработки поверхности стеклокерамики в слое NaN03. Показано, что прочность материала увеличивается с повышением температуры, времени выдержки и кратности обработки в слое NaN03.

3. Разработан способ упрочнения литийалюмосиликатной стеклокерамики, характеризующейся повышенной степенью кристалличности. Определены оптимальные технологические параметры обработки в слое реагента: температура 550-600°С, длительность 45-60 минут, количество стадий - 3, при этом достигается прирост прочности до 50%; установлено, что предельно допустимая величина шероховатости исходной поверхности, при которой сохраняется качество поверхности упрочненных изделий, не должна превышать 0,9 мкм.

4. С привлечением комплекса физико-химических методов (ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного, рентгенофлуоресцентного анализов, пламенной фотометрии) показано, что физико-химические процессы, которые обеспечивают эффект упрочнения, заключаются в ионном обмене Li+ на Na+, сопровождающемся возникновением сжимающих напряжений в поверхностных слоях материала и блокированием поверхностных и объемных дефектов на глубине до 250-275 мкм; определена толщина диффузионного слоя, содержащего ионы Na+, которая достигает 500 мкм;

5. Изучен комплекс важнейших физико-технических свойств и показано, что стеклокерамика, упрочненная по разработанному способу, обладает высоким уровнем (аизг>138 МПа) и стабильностью прочности в широком температурном интервале 20-1000°С при сохранении теплофизических и диэлектрических характеристик на уровне параметров исходного материала.

6. Определены специальные свойства: стойкость к ударному контактному воздействию и устойчивость к воздействию пылевой эрозии. Изделия из упрочненной стеклокерамики обладают высокой стойкостью к ударному контактному воздействию, близкой к стойкости изделий из ситалла АС-418. Упрочненный материал сохраняет высокий уровень прочности (стизг = 110-120 МПа) в критических условиях пылевого воздействия при скорости соударения 100 м/с и угле соударения 90°.

На разработанный материал ОТМ-357-У оформлены Технические условия ТУ 1-596-454-2005 и Паспорт №245.

7. Разработана и внедрена в производство технология ионообменного упрочнения обтекателей из стеклокерамического материала ОТМ-357 в слое нитрата натрия. Разработана технологическая документация, спроектирована, изготовлена и внедрена в производство промышленная установка упрочнения OTA 504 производительностью до 1000 изделий в год.

8. Основные результаты диссертационной работы изложены в 11 научных трудах. Технология защищена тремя патентами РФ на изобретения №2269493 «Способ упрочнения изделий из стеклокристаллического материала бета-сподуменового состава путем ионного обмена», №2272004 «Способ упрочнения изделий из стеклокристаллического материала бета-сподуменового состава путем ионного обмена» и №2305078 «Установка для упрочнения изделий из стек-локристаллических материалов путем ионного обмена».

Основные положения диссертационной работы изложены в работах:

1. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И. Перспективы упрочнения стеклокерамики литийалюмосиликатного состава // Огнеупоры и техническая керамика, №1, 2003, с.9-11.

2. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И. Ионообменное упрочнение стеклокристаллического материала /5-сподуменового состава // В сб.: «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов», Обнинск, 2004, с.28-30.

3. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И. Упрочнение стеклокристаллического материала /3-сподуменового состава путем ионного обмена // В сб.: «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов», Обнинск, 2004, с.2.

4. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. Ионообменное упрочнение стеклокерамики литийалюмосиликатного состава в солях NaNOj и KNO3 // В сб.: «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов», Обнинск, 2007, с.45.

5. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. Ионообменное упрочнение етеклокристаллического материала /З-сподуменового состава и деградация прочности под воздействием внешних факторов // В сб.: «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов», Обнинск, 2007, с.47.

6. Суздальцев Е.И., Русин М.Ю., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. К вопросу об упрочнении стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава, полученного по керамической технологии // Огнеупоры и техническая керамика, №5, 2005, с. 18-27.

7. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. Особенности ионообменного упрочнения стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава и влияние технологических факторов на степень упрочнения // Огнеупоры и техническая керамика, №11,2005, с.35-39.

8. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. Исследование взаимосвязи качества поверхности образцов (З-сподуменовой стеклокерамики со степенью упрочнения при ионном обмене // Огнеупоры и техническая керамика, №12, 2005, с.14-16.

9. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. Исследование физико-технических свойств стеклокерамики литийалюмосиликатного состава, упрочненной ионным обменом // Огнеупоры и техническая керамика, №2, 2006, с.16-20.

10. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. О стойкости к ударному контактному воздействию стеклокерамики /З-сподуменового состава // Огнеупоры и техническая керамика, №3,2006, с.14-17.

11. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И., Зайчук Т.В. Устойчивость изделий из стеклокерамики /З-сподуменового состава к ударному контактному воздействию // Огнеупоры и техническая керамика, №5,2006, с.14-17.

12. Суздальцев Е.И., Рожкова Т.И. и др. Способ упрочнения изделий из етеклокристаллического материала бета-сподуменового состава путем ионного обмена. Патент РФ №2269493,2004, оп. 10.02.2006, б. №4.

13. Суздальцев Е.И., Русин М.Ю., Рожкова Т.И. и др. Способ упрочнения изделий из етеклокристаллического материала бета-сподуменового состава путем ионного обмена. Патент РФ №2272004,2005, оп. 20.03.2006, б. №8.

14. Суздальцев Е.И., Русин М.Ю., Рожкова Т.И. и др. Установка для упрочнения изделий из стеклокристаллических материалов путем ионного обмена. Патент РФ №2305078,2006, оп. 27.08.2007, б. №24.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

Обзор литературы.

1.1 Общие представления о проблеме прочности стеклокристаллических материалов.

1.1.1 Механические свойства материала, как критерий пригодности для технического использования.

1.1.2 Основные закономерности прочности керамики.

1.2 Теоретические основы и методы повышения прочности стекол и стеклокристаллических материалов.

1.2.1 Повышение качества поверхности.

1.2.2 Изоляция дефектов и защита поверхности покрытиями.

1.2.3 Блокирование дефектов сжатием поверхностного слоя.

1.2.4 Методы повышения прочности керамических материалов.

ВЫВОДЫ по главе 1.

ГЛАВА

Научно-практические аспекты ионообменного упрочнения и выбор направления исследования.

2.1 Ионообменное упрочнение, научные и практические аспекты.

2.1.1 Диффузия и обмен ионов в поверхностных слоях материала.

2.1.2 Образование поверхностных напряжений при ионном обмене.

2.1.3 Влияние примесных ионов на процесс упрочнения.

2.2 Упрочнение промышленных стеклокристаллических материалов ионным обменом.

2.3. Выбор направления исследований.

2.4 Методы исследований, исходные материалы.

2.4.1 Объекты исследования, исходные материалы.

2.4.2 Методы исследования.

ВЫВОДЫ по главе 2.

ГЛАВА

Экспериментальная часть.

3.1 Исследование возможностей упрочнения стеклокерамических материалов литийалюмосиликатного состава.

3.1.1 Упрочнение с применением травления поверхности.

3.1.2 Упрочнение с предварительной термообработкой.

3.2 Исследование процесса ионообменного упрочнения стеклокерамических материалов в расплавах щелочных металлов.

3.3. Ионообменное упрочнение стеклокерамики ОТМв поверхностном слое ионообменного реагента.

3.3.1 Ионообменное упрочнение в слоеИаМОз.

3.3.2 Ионообменное упрочнение в слое смеси (NaNC>3 и KNO3).

3.3.3 Исследование влияния состояния поверхности стеклокерамического материала на степень упрочнения и коррозию материала.

3.3.4 Определение основных физико-технических свойств упрочненного стеклокерамического материала.

3.4 Изучение состава и структуры упрочненного слоя материала и определение глубины сжатого слоя.

ВЫВОДЫ по главе 3.

ГЛАВА

Исследование свойств стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава, упрочненного путем ионного обмена в слое ионообменного реагента и паспортизация материала.

4.1 Прочностные и упругие свойства.

4.2 Теплофизические свойства.

4.2.1 Тепловое расширение.

4.2.2 Теплопроводность, удельная теплоемкость и температуропроводность.

4.3 Диэлектрические свойства.

4.3.1. Диэлектрические потери.

4.3.2. Диэлектрическая проницаемость.

4.4. Специальные свойства.

4.4.1 Устойчивость к ударному контактному воздействию.

4.4.2 Устойчивость к пылевой эрозии.

4.5 Паспортизация упрочненного материала.

ВЫВОДЫ по главе 4.

ГЛАВА

Создание оборудования и разработка опытно-промышленной технологии упрочнения изделий из стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава.

5.1 Разработка промышленной установки ионообменного упрочнения.

5.2 Отработка технологии ионообменного упрочнения на образцах.

5.3 Отработка технологии ионообменного упрочнения на штатных оболочках.

ВЫВОДЫ по главе 5.

Стеклокерамические материалы используются в космической и ракетной технике, в авиационной, электронной и других отраслях промышленности. В ракетной технике для изготовления обтекателей ракет используются материалы, обладающие радиопрозрачностью. Одними из наиболее распространенных материалов являются радиопрозрачные ситаллы, в том числе и ситаллы Р-сподуменового состава (литийалюмосиликатная система). Обтекатели из ситаллов изготавливают только зарубежные компании, поэтому с целью обеспечения внутреннего рынка отечественными обтекателями в 2000 году в ФГУП «ОН1111 «Технология» была разработана технология получения стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава марки «Стеклокерамика ОТМ-357» с твердыми растворами Р -сподумена в качестве основной кристаллической фазы. Принципиальным отличием этого материала от ситаллов является способ его получения - в отличие от традиционной стекольной технологии получения ситаллов материал ОТМ-357 получают по керамической технологии. При этом основные физико-технические свойства данных материалов настолько близки, что разработанный стеклоке-рамический материал ОТМ-357 полностью заменил литийалюмосиликатный ситалл на отечественном рынке.

Актуальность работы.

В настоящее время из стеклокерамики ОТМ-357 изготавливаются антенные обтекатели ракет класса «Воздух-Воздух», «Поверхность-Воздух» семи видов. Объемы производства и ассортимент данных изделий постоянно расширяются. Предприятие полностью обеспечивает потребности отечественных предприятий-заказчиков в этом виде продукции.

Однако, дальнейшее расширение областей применения стеклокерами-ческих материалов диктует новые, более жесткие требования к их основным физико-техническим и эксплуатационным свойствам. В большинстве случаев в комплекс свойств, определяющих пригодность высокотемпературного конструкционного материала, входят механические и теплофизические характеристики, химическая и эрозионная стойкость. При этом наиболее важными показателями являются прочность и параметры ее статистического распределения. Для использования в ряде объектов прочность стеклокерамического материала ОТМ-357 является недостаточно высокой, что вызывает необходимость ее повышения с сохранением уровня других важных свойств.

Известно, что одним из эффективных путей повышения прочности является ионообменное упрочнение, позволяющее повысить прочность без существенного изменения структуры и состава материала. Наиболее значимые исследования в области ионообменного упрочнения стекол были выполнены в НИТС, ГИС, РХТУ им. Д.И.Менделеева, ОНПП «Технология», НИИ предприятия «Кварсит» (г. Константиновка, Украина). Комплекс работ по изучению ионообменных процессов при упрочнении ситаллов и ситалловых обтекателей был выполнен в НИИ предприятия «Кварсит». Данная разработка была удостоена Государственной премии СССР. Однако, технология, разработанная специалистами предприятия «Кварсит» имеет существенные недостатки: - высокая степень вредности и опасности производства, требующая специальных помещений; - большой объем рабочей камеры и сложность индивидуальной технологической оснастки для различных типов изделий; -большой объем расплава и необходимость его периодической регенерации и замены.

Поэтому актуальной задачей является повышение прочности стеклокерамического материала ОТМ-357, получаемого по керамической технологии, и разработка метода ионообменного упрочнения, лишенного недостатков известных методов.

Цель работы.

Разработка технологии упрочнения путем ионного обмена обтекателей из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава.

Настоящая работа выполнена в рамках НИР и ОКР в научно-производственном комплексе ФГУП «ОНПП «Технология».

Достижение этой цели потребовало решения следующих задач:

- исследование возможных путей упрочнения стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава методами, модифицирующими поверхность (травление поверхности, термообработка, обработка в парах и расплавах солей щелочных металлов), и разработка эффективного способа упрочнения;

- исследование и оптимизация параметров процесса упрочнения, позволяющих получать литийалюмосиликатную стеклокерамику с повышенной механической прочностью;

- проведение комплексных исследований свойств разработанного материала, определяющих его работоспособность в условиях эксплуатации;

- разработка технологии и создание промышленного оборудования для упрочнения радиопрозрачных обтекателей из стеклокерамики.

Научная новизна результатов работы.

Автором диссертации впервые проведены исследования путей повышения прочностных характеристик стеклокерамического материала с высокой степенью кристалличности, получаемого по керамической технологии, в результате которых:

- показано, что наибольший эффект упрочнения достигается при обработке поверхности в слое NaNC^;

- установлена взаимосвязь между условиями упрочнения в слое NaN03: температурой, временем, количеством стадий обработки и уровнем достигаемых повышенных значений механической прочности;

- выявлены оптимальные температурно-временные параметры обработки в слое NaNC>3 и определена предельно допустимая величина шероховатости исходной поверхности, при которой сохраняется качество поверхности упрочненных изделий;

- показано, что физико-химические процессы, которые обеспечивают эффект упрочнения, заключаются в ионном обмене Li+ на Na+, сопровож-. дающемся возникновением сжимающих напряжений в поверхностных слоях материала и блокированием поверхностных и объемных дефектов на глубине до 250-275 мкм; определена толщина диффузионного слоя, содержащего ионы Na+, достигающая 500 мкм;

- выявлены закономерности изменения основных физико-технических свойств упрочненного материала в широком интервале температур, позволяющие прогнозировать его работоспособность в условиях эксплуатации.

Практическая значимость результатов работы:

- разработан способ упрочнения стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава в слое NaNC>3, обеспечивающий достижение степени упрочнения не менее 30% от исходных значений и отличающийся конструкционной простотой и технологичностью;

- разработаны технические условия ТУ 1-596-454-2005 и паспорт № 251 на упрочненный материал ОТМ-357-У;

- разработана и внедрена в производство технология ионообменного упрочнения обтекателей из стеклокерамики литийалюмосиликатного состава, позволяющая повысить эксплуатационную надежность и ресурс эксплуатации обтекателей;

- разработана и внедрена в производство промышленная установка упрочнения стеклокерамических обтекателей в слое NaN03 производительностью 1000 шт/год, что полностью покрывает потребности заказчиков в данном виде продукции.

На защиту выносятся:

1) результаты исследования твердофазного ионообменного упрочнения, стеклокерамического материала р-сподуменового состава путем обмена щелочными ионами, имеющимися в составе материала и в ионообменном реагенте, нанесенном в виде слоя на поверхность изделия;

2) результаты исследования свойств стеклокерамического материала ОТМ-357-У, полученного по разработанному способу и обладающего повышенной прочностью при статическом изгибе и высоким уровнем других физико-технических свойств, присущих исходной стеклокерамике литийалюмосиликатного состава;

3) установленные в ходе исследования закономерности изменения предела прочности при статическом изгибе в зависимости от температуры, длительности и числа стадий обработки, а также от шероховатости поверхности;

4) промышленная технология упрочнения обтекателей из стеклокерамического материала ОТМ-357.

Личный вклад соискателя.

В процессе выполнения диссертационной работы соискатель выбирал направления и методы исследований, проводил экспериментальные работы, анализировал и систематизировал полученные результаты. Большую часть экспериментальных работ соискатель провел самостоятельно.

Апробация работы.

На основании проведенных исследований разработана опытно-промышленная технология изготовления обтекателей ракет класса «Воздух-Воздух», «Поверхность-Воздух» с повышенной механической прочностью и эрозионной устойчивостью. По разработанной технологии выпущены партии обтекателей, работоспособность которых подтверждена комплексом испытаний. Разработанный упрочненный материал ОТМ-357-У и технология упрочнения обтекателей защищены патентами РФ на изобретения и внедрены в производство в ФГУП «ОНПП «Технология».

Достоверность основных положений диссертационной работы подтверждена практическим созданием обтекателей ОТИ 1111, ОТИ 1130, ОТИ 1129, ОТИ 779, ОТИ 1165.

Результаты исследований по теме диссертационной работы были представлены на международных научно-технических конференциях «Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов» (г.Обнинск, 2001, 2004, 2007г.г.), опубликованы в журналах «Огнеупоры и техническая керамика» за 2003 - 2006 годы, а также защищены Патентами РФ на изобретения №2269493 (2004г), №2272004 (2005г), №2305078 (2006г).

Автор выражает благодарность своему научному руководителю, д.т.н, заслуженному изобретателю РФ Суздальцеву Е.И. за научное руководство работой и практическую реализацию ее результатов, а также сотрудникам лаборатории за содействие в проведении экспериментальных работ.

10. Основные результаты диссертационной работы изложены в 11 научных трудах. Технология защищена тремя патентами РФ на изобретения №2269493 «Способ упрочнения изделий из стеклокристаллического материала бета-сподуменового состава путем ионного обмена», №2272004 «Способ упрочнения изделий из стеклокристаллического материала бета-сподуменового состава путем ионного обмена» и №2305078 «Установка для упрочнения изделий из стеклокристаллических материалов путем ионного обмена».

1.Эванс А.Г., Лэнгдон Т.Г. Конструкционная керамика. -М.: Металлургия, 1980, -256с.

2. Баринов С.М., Шевченко В.Я. Прочность технической керамики.-М.: Наука, 1996,-159с.

3. Шевченко В.Я., Баринов С.М. Техническая керамика.-М.: Наука, 1993, -187с.

4. Суздальцев Е.И. Синтез высокотермостойких радиопрозрачных стеклокера-мических материалов и разработка технологии изготовления на их основе обтекателей летательных аппаратов: Дисс. д.т.н.(05.17.11) М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2002, - 430 с.

5. Катализированная регулируемая кристаллизация стекол литиевоалюмосили-катной системы (под ред. Варгина В.В.) М.: Химия, 4.1, 1964 б.Огнеупоры для космоса. Справочник.-М., Металлургия, 1967, 267с.

6. Перас А., Даукнис В. Прочность огнеупорной керамики и ее исследование . -Вильнюс: Мокслас, 1977, -183с

7. Макмиллан П.У. Стеклокерамика, -М.: Мир, 1967.- 263 с.

8. Макмиллан Н. Идеальная прочность твердых тел и атомистика разрушения. -М.: 1987, с.35-103.

9. O.Griffith A. A. The phenomenon of rupture and flow in solids// Phisical Trans.Roy.Soc. London,1921, vol.221, ser.A, p. 163-1681.. Журков C.H. Кинетическая концепция прочности твердых тел. Известия АН СССР, 1967, т.З, №1, 1764-1776

10. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел УФН, 1972, вып.2, с. 193-228

11. Журков С.Н. Нарзулаев Б.Н. Временная зависимость прочности твердых тел ЖТФ, 1953, т.23, №1, с. 1677-168914. .Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел,-М.: Наука, 1974, с. 17-267

12. Бартенев Г.М. Строение и механические свойства неорганических стекол.-М.: Стройиздат, 1966, -166с

13. Петч Н.И. Металлографические аспекты разрушения.- В кн.: Разрушение, т. 1 -М.: Мир, 1973, с.374-420

14. Макклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов, — М.: Мир, 1970, -443с

15. Пух B.1I. Прочность и разрушения стекла Наука, Ленингр.отд., Л., 1973, 156с

16. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел— М.: Металлургия, 1971, -264с

17. WeibullW.A. Statistical Theory of the strength of materials.- Pros. Roy. Swed. Inst. Eng. Research, 1939, No 151, p. 1-45

18. Трощенко B.T. К вопросу о прочности пористых металлокерамическргх материалов//Порошковая металлургия.-1963.-№3;-c. 3-11

19. Котрелл А.Х. Дислокации и< пластическое течение в кристаллах. М;, Метал-лургиздат, 195823; Смирнов Б.И., Ярошевич В.Д. в кн: Физическая природа хрупкого разрушения металлов. Киев, Изд.АН УССР, 6, 1965

20. Регель В.Р. Некоторые вопросы физики пластичности кристаллов. М., Изд. АН СССР, 1960

21. Бутаев A.M. Прочность стекла. Ионообменное упрочнение.- Махачкала: 1997.- 253с.

22. Бардин А.Н. Технология оптического стекла. М., Высшая школа, 1963^ 519с

23. Качалов Н.Н. Основы процессов шлифовки и полировки стекла. М.-Л; Изд; АН СССР, 1946,275с28; Ходаков Г.С., Кудрявцева Н.Л1 Физико-химические процессы полирования оптического стекла. М., Машиностроение, 1985, 220с

24. Гоэрк Г. Производство тянутого листового стекла; М., Стройиздат, 1972, 303с

25. Бондарев К.Т. Листовое промышленное стекло. М., Стройиздат, 1978, 220с

26. Витман Ф.Ф., Бернштейн В.А., Пух В.П. Прочность стекла. М., Мир, 1969, с.7-30

27. Иоффе А.И. Физика кристаллов. М.-л., Госиздат, 1929, 192с

28. Пащенко А.А., Воронков М.Г.Кремнийорганические защитные покрытия — Киев, Техника, 1969, 251с

29. Сильвестрович С.И., Богуславский И.А. Применение кремнийорганических соединений для улучшения свойств стекла. Стекло и керамика, 1960, №1, с. 712

30. Сильвестрович С.И. Оганесова М.И. Физико-химическая защита поверхности стекла кремнийорганическими лаками. Труды МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1967, №55, с.53-60

31. Болдырев В.П. и др. Структура и свойства пленок А12Оз, полученных пиролизом ацетилацетоната. Неорг. материалы, 1976, т.12, с.2181-2184

32. Сильвестрович С.И., Мурашова Т.Е. Упрочняющее действие оксидно-металлических покрытий со стеклом. Докл. АН СССР, 1980, т.225, №3, с.568-578

33. Соколова Н.Б., Бернштейн В.А., Сильвестрович С.И. и др. Влияние оксидно-металлических покрытий на прочность стекла. Физика и химия стекла, 1982, №1, с.38-45

34. Бондарев К.Т.„ Виноградова В.В., Кисиленко Н.Г. Научно-технические основы стекловарения, м., 1980, с.38-42

35. Мазурин О.В., Цехомская Т.С., Анфимова И.Н. Физика и химия стекла, 1977, т.З, №2, с. 187-189

36. Рудой Б.Л., Глиндзич Е.В. Новые физико-химические способы упрочнения стекла. М., 1967, 40с

37. Шарагов В.А. Химическое взаимодействие поверхности стекла с газами. Кишинев, Штиинца, 1988, 130с

38. Ящишин И.Н., Шевченко В.В., Горбай З.В. Повышение прочности листового стекла, Стекло и керамика, 1974, №8, с.6-7

39. Ботвинкин O.K., Денисенко О.Н. Стекло и керамика, 1969, №4, с.9-11

40. Казаков В.Д. Достижения в области разработки и усовершенствования способов упрочнения стекла. М., ВНИИЭСМ, 1973, 72с

41. Железцов В.А. Разработка и исследование процесса урочнения стекла методом поверхностной кристаллизации. Автореф. канд.техн.наук, М., 1969, 35с

42. Павлушкин Н.М. Основы технологии ситаллов. М., Стройиздат, 1979

43. Hood Н.Р., Stookey S.D. Патент 2779136 США МКИ С 03 С21/00, 1957

44. Бокин П.Я. Механические свойства силикатных стекол. Л., Наука, 1970, 180с

45. Евстропьев К.К. Диффузионные процессы в стеклах. Д., Стройиздат, 1970, 167с

46. Бартенев Г.М. Механические свойства и тепловая обработка стекла. М., Стройиздат, 1960, 166с

47. Богуславский И.А. Высокопрочные закаленные стекла. М., Стройиздат, 1969, 207с

48. Дякивский С.И., Качалин В.И., Николаев Н.А. Повышение качества закаленных стекол за счет их дополнительной обработки. В кн. VIII Всесеюзное совещание по стеклообразному состоянию. Тезисы докладов. Д., 1986, с.185-186

49. Райхель A.M., Ивченко Л.Г. Изменение поверхностной и объемной дефектности сподуменовых ситаллов при повторной термообработке. Сборник научных трудов. Катализированная кристаллизация стекла, МПСМ, М.: 1986.-102с.

50. Kistler S.S. Stress in glass produced by nonuniborm exchange of monovalent ion // J. Amer. Ceram. Soc.- 1962.- v.4.- №2

51. Бургграф А. Механическая прочность щелочносиликатных стекол после ионного обмена.-В сб. Прочность стекла, 1969, с. 239-339

52. Tzer-Shin Sheu, Green D. Fracture strength of ion-exchange silicate-containing dental glass ceramics // J. Mat. Sci. 2007.-v.42. - №6, pp. 2064-2069

53. Hannink R.H.I. Significance of microstructure in transformation toughening zir-conia ceramics // Mater. Forum.-1988.-Vol.l 1.- p. 43-60

54. BecherP.E., Hsueh C.H., Angelini P., Tiegs T.N. Theoretical and experimental analysis of the toughening behaviour of whisker reinforcement of ceramic composites // Mater. Sci. and Eng.-Vol. 107.- №1/2.- p. 257-263

55. Niihara К. Nano-design and properties of structural ceramics // Mem. Inst. Sci. . and Res. Osaka Univ.- 1992.- vol. 49.- №1.- p.21-28

56. Пивинский Ю. E., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика. М.: Стройиздат, 1974.-264с.

57. Leven L., Meclung R.W. Glass container strengthening // Glass Industry.-1980.- 61.-№10.- p.20-30

58. Железцов В.А. Разработка и исследование процесса упрочнения стекло методом поверхностной кристаллизации: Дис. к.т.н,- М.: 1969.- 35с.

59. Garfinkel Н., Rothermal D., Stookey S. Strengthening by ion exchange. In: Advance in Glass Technology, N.Y., Plenum Press, 1962, p.404-411.

60. Богуславский И.А. Физико-химические основы повышения прочности стекла.- В кн.: Физико-химические аспекты прочности жаростойких неорганических материалов. Тез. докладов, Запорожье, 1986, с. 116

61. Кокотов Ю.А., Пасечник В.А. Равновесие и кинетика ионного обмена, изд. «Химия», 1970, 336с

62. Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. М., Наука, 1979, 343с

63. Ионный обмен, Под ред. Маринского Я.М., М., Мир, 1968, 565с

64. Paul A. Optical absorption of cooper ions in Na20-NaCl-B203 Glasses. Phys. and Chem. of Glasses, 1970, v.2, №5 p. 159-167

65. Paul A. Tiwari A., Upreti G.Cooper complexes in Na20-NaCl-B203 Glasses. Phys. and Chem. of Glasses, 1974, v.4, №4, p.86-91

66. Мюллер P.JI. Электропроводность стеклообразных веществ. Л., ЛГУ, 1968, 251с.

67. Евстропьев К.К. Исследование процессов ионной диффузии и электропереноса в стеклах. Автореф. дисс.докт.техн.наук, л., 1966, 36с

68. Пронкин А.А. О подвижности щелочных ионов в двухкомпонентных стеклах. Физика и химия стекла, 1979, т.5, №4, с.502-504

69. Брескер Б.И., Евстропьев К.С. Физико-химические исследования двухкомпонентных борнощелочных стекол. Журнал прикладной химии, 1952, t.XXV, №9, с.905-911

70. Свиридов С.И., Жабреев В.А. Диффузия одно- и двухзарядных катионов в натриевооловосиликатных стеклах в интервале 500-800°С. Физика и химия стекла, 1985, т.11, №5, с.524-529

71. Аппен А.А. Химия стекла. JL, Химия, 1970, 351с

72. Бутаев A.M., Богуславский И.А. Труды 15 Международного конгресса по стеклу, Л., Наука, 1989, с.107-112

73. Абросимов В.А. Вязко-упругость при упрочнении стекла ионным обменом . В сб.: Синтез, технология производства и методы испытаний жаропрочных неорганических материалов, bbin.IV, Обнинск, ОНТИ, 1975, с.237-245

74. Пермякова Т.В., Шешукова Т.Е., Моисеев В.В. Физика и химия стекла. 1978, т.4, №6, с.701-706

75. Frichat G.H., Eichorn U., Kirchmeyer R., Salge H. Glasstechn. Ber.? 1974,Bd.47, №6, s. 107-115

76. Quaranta A., Cattaruzza E., Gonella F. Modelling the Ion exchange Process in Glass: Phenomenological Approaches and Perspectives, Mater. Sci. & Eng. B, 2008.-№ 149, pp. 133-139

77. Orgaz F., Navarro J.M.F. Strengh Inorgan. Glass proc. NATO adv. Res. Workshop, Algarve., 1983, p. 513-524

78. Shaisha E.E., Cooper A.R. J. American Ceramic Soc., 1981, vol.64, №1, p.34-36

79. Kolitsch A., Richter E., Sehre H., Hinz W. Silicattechn., 1981, bd.32, №4, s.115-116

80. Бартенев Г.М., Щеглова H.H. Стекло. Труды ГИС, 1980, №1 (156), с.54-60

81. Бартенев Г.М., Щеглова Н.Н., Сандитов Д.С. Стекло. Труды ГИС, 1978, №2, с.57-61

82. Бартенев Г.М., Щеглова Н.Н. Физика и химия стекла, 1981, т.7, №1, с.61-67

83. Богуславский И.А., Абросимов В.А., Маркелова М.Я. Исследование процесса упрочнения натрий-кальцийсиликатного стекла при низкотемпературном ионном обмене., Стекло и керамика, 1968, №2, с. 1-5

84. Бабукова М.В., Глебов Л.Б., Никоноров Н.В., Петровский Г.Т. Физика и химия стекла, 1985, т.11, №1, с.45-49

85. Глебов Л.Б., Никоноров Н.В., Петровский Г.Т. Физика и химия стекла, 1988, т. 14, №6, с.904-906

86. Ботвинкин O.K., Денисенко О.Н., Соболев Е.В. Труды ГИС, 1978, №2 , с.50-53

87. Бутаев A.M. Физика и химия стекла. 1983, т.9 №2, с.506-508

88. Бутаев A.M. Физика и химия стекла. 1986, т.12 №6, с.729-730

89. Савинков А.И., Денисенко О.Н., Анурова Е.Н. Физика и химия стекла, 1976, т.2, №5, с.473-475

90. Hill M.J.C., Donald I.W. Glass Technology, 1989, vol.30, №1,p. 123-127

91. Вейсман P., Диркоп Д. Труды 15 Международного конгресса по стеклу, Л., Наука, 1989, т.Зб. с.217-222

92. Евстропьев К.К., Жуковская О.В., Павловский В.К. Ж. Прикл. спектроскопии, 1967, т.6, №5, с.680-681

93. Плохов Ю.П., Степанов В.А., Бутаев A.M. Состояние и перспективы развития методов и средств неразрушающего контроля, м., 1986, с. 159-160

94. Новак И.И., Куксенко К.Н., Пух В.П. Физика и химия стекла, 1975, т.1, №6, с.529-532

95. Давиденков Н.Н., Шевандин Е.М. ЖТФ, 1939, т.9, №12, c.l 112-1124

96. Степанов В.А., Байкова Л.Г. Некоторые проблемы прочности твердого тела. М., 1959, с.348-356

97. Бутаев A.M. К вопросу о прогнозировании прочностных свойств ионообменного упрочненного стекла по эпюрам напряжений -Физика и химия стекла. 1985, т.11, №5, с.618-620

98. Грунин B.C., Моисеев В.В., Пермякова Т.В. и др. Изучение методом ЭПР продуктов ионообменного взаимодействия щелочесиликатных стекол и примесей ионов двухвалентных металлов. ДАН СССР, 1982, т.263, №1, с.123-126

99. Моисеев В.В., Пермякова Т.В., Соболев Е.В., Соколова Э.Л. Изучение взаимодействия щелочесиликатных стекол с расплавами солей, содержащих соли двухвалентных металлов. Физика и химия стекла, 1981, т.8, №1, с.59-66

100. Колитш А., Рихтер Е. и др. О влиянии катионных и анионных примесей в солевой ванне на ионный обмен между натриевоалюмоборосиликатными стеклами и расплавами нитрата калия. В сб.: Стеклообразное состояние, л., 1983, с. 118-121

101. Чернякова Т.Г., Ботвинкин O.K. Влияние двухвалентных ионов расплава на упрочнение листового стекла ионным обменом. Стекло. Труды ГИС, 1980, №1 (156), с.79-85.

102. Денисенко О.Н., Щеглова О.В., Соболев Е.В. Влияние травления стекла на его упрочнение низкотемпературным ионным обменом. Стекло и керамика, 1976, №1, с. 13-14

103. Дубовик В.Н., Райхель A.M. Тройное комбинированное упрочнение спо-думеновых ситаллов. В кн.: Конструкции и технологии получения изделий из неметаллических материалов, Обнинск, 1984, с.85-87

104. Купфер В.В., Рябов В.А. Упрочнение стекла с применением ультразвука. Стекло и керамика. 1969, №7, с. 10-13

105. Жабрев В.А., Некрасов А.А., Свиридов С.И. Миграционные процессы в расплавленных стеклах. Труды VII Всесоюзн. Совещания по стеклообразному состоянию. Л., Наука, 1983, с.90-93

106. Купер А.Р. Диффузия в многокомпонентных стеклообразных системах. Физика и химия стекла, 1975, т.1, №6, с.537-544

107. Сильвестрович С.И., Самкова Л.Г. Эффективность упрочнения твердофазным реагентом промышленной стеклянной тары. В кн.: Научно-технические основы стеклоделия. М., 1983, 123с

108. Самкова Л.Г. Упрочнение промышленных стекол ионным обменом с реагентами в твердой фазе. Автореф.дисс.канд.техн.наук. М., 1983, 18с

109. Сильвестрович С.И., Самкова Л.Г., Соболев Е.В. и др. Ионообменное модифицирование поверхности стекла аэрозольным способом. Физика и химия стекла, 1986, т.12, №2, с.180-186.

110. Дубовик В.Н., Райхель A.M. Комбинированное упрочнение поврежденного сподуменового ситалла.// Проблемы прочности.-1988.- №12.- с.67-70

111. Дубовик В.Н., Райхель A.M., Самкова Л.Г. Комбинированное упрочнение шлакоситаллов, Стекло и керамика, 1989, №5, с. 15-16

112. Гомон В.М., Дубовик В.Н., Райхель A.M., Непомнящий О.А., Поколенко В.И., Ивченко Л.Г., Иотковская Л.М. Упрочнение ситаллов // Стекло и керамика.- 1991.-№9.- с.9-11.

113. Гомон В.М., Дубовик В.Н., Райхель A.M., Поколенко В.И. Разработка методов и технологии упрочнения ситалловых изделий конструкционного назначения.// Стекло и керамика.- 1991.- №9.- с. 13.

114. Дубовик В.Н., Райхель A.M., Непомнящий О.А., Поколенко В.И., Ивченко Л.Г., Иотковская Л.М. Повышение прочности и удельной ударной вязкости ситаллов методом комбинированного упрочнения. // Стекло и керамика.-1991.-№9.-с.14-16.

115. Дубовик В.Н., Райхель A.M., Самкова Л.Г. Ионообменное упрочнение си-талловой посуды. Стекло и керамика, 1989, №4, с.9-10

116. Дубовик В.Н., Райхель A.M., Шведун В.Г. и др. Контактная прочность ситаллов при ударе. Проблемы прочности, 1981, №9, с.84-88

117. Дубовик В.Н., Райхель A.M. Состояние вопроса и перспективы в области изучения дефектности и прочности ситаллов. Ионный обмен в производстве стекла, НИТС. 1988, с. 118-123

118. Voss R.O. Sodium ion-exchange of surface of (3-spodumene// US Patent, 1978,4 074 992

119. Ackerman R.G., Karstetter B.R. Potassium ion-exchange on surface of P~ spodumene // US Patent.- 1978.- 4 074 993

120. Kiefer W, Rodek E. Process for ion exchange on glass or glass ceramic // US Patent.- 1992.-5 127 931

121. Чернякова Т.Г., Купчихина B.M. Технология ионообменного упрочнения стекла твердофазными реагентами. Ионный обмен в производстве стекла, НИТС. 1988, с. 12-21

122. Железцов В.А., Янбаева Г.У., Симонов А.А. Повышение эффективности ионообменного упрочнения изделий из стекла. Ионный обмен в производстве стекла, НИТС. 1988, с.21-33

123. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. К.П. Мищенко и А.А. Равделя. Изд-во «Химия», JL, 1972, с.200

124. Лосев Н.Ф., Смогунова А.Н. Основы рентгеноспектрального флуоресцентного анализа. М., Наука, 1982, 207с

125. ОСТ 110309-86. Материалы керамические для изделий электронной техники. Технические условия

126. ГОСТ 8.5444-86. Относительная диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков. Методика выполнения измерений в диапазоне частот 109 1010

127. Александров А.П., Журков С.Н. Явление хрупкого разрыва, М.-Л., ГТТИ, 1933

128. Лесников А.К., Быкодорова И.С., Стекло и керамика, №2, 11, 1968

129. Байкова Л.Г., Пух В.П., Краткие тезисы. III Всесоюзная научно-техн. конф. по кварцевому стеклу, 16-18 апреля 1973г., М., с.25.

130. Дубовик В.Н., Непомнящий О.А. Дефектность кордиеритовых ситаллов, В сб. «Катализированная кристаллизация стекла.», Изд. МПСМ СССР, м., 1986, с.98-102.

131. Матоба С., Мията Т. Заявки 56-50144, 56-50145 МКИ С03 С 21/00, 1981

132. Сильвестрович С.И., Калмина Е.И., Мальцева М.Е Труды Моск. Хим.-Техн. ин-таим. Д.И.Менделеева, 1979, №108, с.32-40

133. Сильвестрович С.И., Самкова Л.Г., Райхель A.M. Стекло и керамика, 1988, №7, с.15-17

134. Broadstreet S.W. Solution ceramic for enameling, Ceramic Age, 1955, v.66, N6, p.24

135. Griffits I.S., Broadstreet S.W. Solution ceramic. New fields of coatings., Ceramic Ind., 1954, v.63, N4, p. 77-83

136. Суздальцев Е.И. Исследование прочности и упругих свойств стеклокерамики литийалюмосиликатного состава, ИФЖ, 2002, т.75, №2, с. 119-124

137. Трефилов В.И. в кн.: Физическая природа хрупкого разрушения металлов. Киев, Изд. АН УССР, 22, 1965

138. Андерсон O.JI. в кн.: Атомный механизм разрушения. М., Металлургиздат, 331, 1963

139. Бородай Ф.Я., Трифонова З.Ф., Суздальцев Е.И. Влияние масштабного фактора на прочность кварцевой керамики. Статистическое распределение прочности и модуля упругости //В сб.: Жаропрочные неорганические материалы, М.: ОНТИ, НИТС, 1974. с. 122-128.

140. Бережной А.И. Ситаллы и фотоситаллы. М.: «Мир», 1981.-461 с.

141. Кингери У.Д. Введение в керамику. М.: Стройиздат, 1967. - 500с.

142. Дубовик В.Н., Дубовик Т.В., Сущева В.Я. Диэлектрические свойства ситаллов при температуре 20-1000°С на СВЧ //Катализированная кристаллизация стекла. Сборник научных трудов, изд-во МПСМ СССР, Москва, 1986. с.75-79.

143. Копер маятниковый типа БКМ-5-20. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Гб 2.774.004 ТО. 1977г.

144. ГОСТ 11067-80. Стекло неорганическое и стеклокристаллические материалы. Метод определения ударной вязкости.

145. ГОСТ 473.11-81. Изделия химически стойкие и термостойкие керамические. Метод определения ударной вязкости.