Прозрачный ситалл с близким к нулю температурным коэффициентом линейного расширения

Результаты выполнения НИР: разработан многокомпонентный состав стекла на основе системы Li2O–Al2O3–SiO2, в процессе ситаллизации которого выделяется фаза β–эвкриптитоподобного твердого раствора. Сочетание отрицательного значения выделяющейся кристаллической фазы (–62∙10−7 K−1) с тепловым расширением остаточной стеклофазы позволяет получать прозрачный стеклокристаллический материал со значением ТКЛР близким к нулю в широком интервале температур. Совместное использование оксидов титана и циркония, а также оксида фосфора в качестве катализаторов кристаллизации оказало положительное влияние на кристаллизационные свойства ЛАС стекла. Для изучаемых составов установлено, что оптимальное количество TiO2 не должно превышать 4 мол.% и лежит в пределах 2,0 ± 0,2%, а ZrO2 не более 0,8 ± 0,2%. Комплексное исследование кристаллизационных свойств стекол методами ДСК и градиентной кристаллизации, в совокупности с результатами рентгенофазового анализа (РФА) и определения физико-химических свойств позволили установить температурные границы областей прозрачного, полупрозрачного (опалесцирующего) и непрозрачного (глушенного) состояний и выбрать температуры стадий зародышеобразования – 670 °С и роста кристаллов – 710 °С для получения прозрачных ситаллов с близким к нулю ТКЛР. Применение методов оптического стекловарения, в том числе увеличение объема стекловаренного сосуда и перемешивания расплава на стадии гомогенизации позволяет получать однородное стекло с сохранением физико-химических и кристаллизационных свойств, что критически важно для масштабирования и промышленного освоения технологии получения прозрачных термостабильных ситаллов.