Effect of Lithium Ions on the Properties of Calcium Sulfate Cement Materials

Issue number 3 from 01.03.2023

В работе исследованы цементные материалы на основе сульфата кальция (СК), содержащие до 5 мол. % катионов лития. Установлено, что присутствие ионов лития увеличивает растворимость СК-цементов в растворе Дульбекко, при этом значение рН вытяжек изменяется с 6.0 до 8.7. Катионы лития определяются в фосфатно-буферном растворе Дульбекко на первые сутки эксперимента, а на 7-е сутки на поверхности литийсодержащих СК-цементов формируется кальций-фосфатный слой. Выявлено, что присутствие ионов лития двукратно понижает температуру перехода двуводного сульфата кальция в полуводный.

56 0

Alpha-Alumina/Tetragonal Zirconia Composites Modified with Strontium Cations

Issue number 6 from 01.06.2023

Получены композиты на основе нанопорошков, прекурсоры которых синтезированы гидролизным золь–гель-методом из 1 М растворов солей ZrOCl₂, Al(NO₃)_3, Yb(NO₃)₃, Sr (NO₃)₂, количество которых отвечало базовому составу (мол. %): 50 Al₂O₃, 50 – n 3Yb-TZP (тетрагональный диоксид циркония, стабилизированный 3% Yb₂O₃) и модификатор SrO в количестве n = 1, 3 и 6%. Проведено исследование влияния количества модификатора на формирование фазового состава, микроструктуры и механические характеристики композитов. Установлено, что введение модификатора определяет смещение фазового перехода θ-Al₂O₃ → α-Al₂O₃ в область более высоких температур. Показано, что в процессе спекания исходных наноразмерных порошков in situ в температурном интервале 1250–1400°C происходит формирование фаз корунда и гексаалюмината стронция. Определено, что введение модификатора свыше 3% повышает закрытую пористость композитов, снижая параметр прочности с 700 до 450 МПа.

46 0

Composition and Structure of Mn/Sr-Cosubstituted Tricalcium Phosphate Prepared by Solid-State Synthesis

Issue number 7 from 01.07.2023

Твердофазным синтезом при 1200°С получены трикальцийфосфат и Mn,Sr-замещенный трикальцийфосфат (ТКФ). Синтезированные соединения охарактеризованы методами РФА, ИК-спектроскопии, СЭМ. Показано, что в результате твердофазного синтеза ТКФ и Mn,Sr-ТКФ формируются соединения со структурой витлокита. Определены параметры кристаллической решетки и установлен факт внедрения ионов марганца и стронция в структуру ТКФ.

61 0

Баротермические анализ и обработка, пластическое деформирование, микроструктура и свойства двойных сплавов Al–Zn

Issue number 1 from 01.01.2024

Проведены дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) при атмосферном давлении и дифференциальный баротермический анализ (ДБА) при ~ 100 МПа в области температуры плавления двойных сплавов, Al–4Zn и Al–9Zn (мас. %). Установлено несколько завышенное значение температуры солидуса сплавов по данным ДСК по сравнению с равновесной фазовой диаграммой, связанное с неравновесными условиями эксперимента. С использованием методики ДБА при 100 МПа по кривым нагрева установлены завышенные температуры солидуса на 18 и 16 °С и завышенные температуры ликвидуса на 25 и 11 °С для сплавов Al–4Zn и Al–9Zn соответственно при сравнении с аналогичными температурами равновесной фазовой диаграммы Al–Zn. В результате баротермической обработки (БТО) при температуре ~ 0.8 t_s в цикле с параметрами 100 МПа/460 °С/3 ч в сплавах происходит частичный распад твердого раствора с появлением частиц Zn в матрице алюминия, при этом в сплаве Al–9Zn концентрация частиц Zn больше на 76%. Предложена термодинамическая модель мотивированного внешним давлением распада твердого раствора Al. Установлен преимущественно экспоненциальный характер распределения частиц Zn в алюминиевой матрице по размерам с эквивалентными диаметрами частиц в интервале 0.11–0.3 мкм. Обнаружено полное растворение цинка в исходном литом сплаве Al–4Zn, при этом для сплава Al–9Zn концентрация частиц цинка в исходном литом состоянии составляет 3.0×10¹¹ см^–3. После БТО концентрация преципитатов при частичном распаде твердого раствора Al достигает значений 2.5х10¹¹ и 4.4×10¹¹ см^–3 для Al–4Zn и Al–9Zn соответственно. Определены значения микротвердости для различных состояний сплавов с максимальными величинами 383±7 и 607±28 МПа для холоднодеформированных Al–4Zn и Al–9Zn соответственно. Пределы текучести и прочности, а также относительное удлинение сплавов в результате БТО+холодное деформирование имели значения: 106.5 МПа, 122.8 МПа, 14.8% (сплав Al–4Zn) и 174.9 МПа, 183 МПа, 13.2% (сплав Al–9Zn) с возможным повышением в результате искусственного старения.Показана возможность управления микроструктурой и свойствами цинксодержащих сплавов на основе алюминия при использовании БТО (горячего изостатического прессования).

60 0

КЕРАМИКА НА ОСНОВЕ ГАДОЛИНИЙ-СТРОНЦИЙ-ЗАМЕЩЕННОГО ГИДРОКСИАПАТИТА

Issue number 3-4 from 19.03.2025

Методами осаждения из водных растворов солей, а также с использованием механоактивации синтезированы гидроксиапатит (ГА ) и двойные (стронций и гадолиний)-замещенные ГА . Изучены их фазовый состав, удельная поверхность и ИК-спектры. Спеканием синтезированных порошков при 1100 и 1200°С получена керамика, исследованы ее прочность и микроструктура. Керамика, спеченная из порошков, синтезированных осаждением из водных растворов, характеризуется большей прочностью и более однородной структурой по сравнению со спеченной из порошков, полученных с использованием механоактивации. Биологические испытания керамик на стволовых клетках, выделенных из пульпы зуба, показали, что керамика, спеченная из порошков ГА и 0.1(Sr,Gd)ГА , синтезированных осаждением, не проявляет цитотоксичности и перспективна для использования в медицине при восстановлении поврежденной костной ткани.

9 0