СТЕКЛА И СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Li2O-P2O5

Краткое содержание

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, сформульовані головна мета і основні завдання роботи, встановлені наукова новизна та практична цінність одержаних результатів.

          У першому розділі наведений аналіз патентної та науково-технічної літератури з питань застосування стекол та кристалічних матеріалів в якості твердих електролітів літієвих хімічних джерел струму.

          Аналіз літературних даних показав, що літієві оксидно-сольові стекла є перспективними для використання в літієвих джерелах струму. Причому найбільш перспективними серед таких стекол є саме багатолітієві стекла на основі системи Lі₂O-P₂O₅, які внаслідок електронейтральності структурних угрупувань [PO₄] практично не містять “недисоційованих” іонів літію.

          Також встановлено, що стекла з великим вмістом оксиду літію можуть бути використані як базові при одержанні літійалюмосилікатної склокераміки з реакційно сформованою структурою, яка характеризується дуже низькими значеннями теплового розширення та може бути використана для виробництва термостійких виробів електротехнічного призначення.

У другому розділі наведені характеристика сировинних матеріалів, що застосовувались, умови варіння і вироблення стекол і методики дослідження їх структури і фізико-хімічних властивостей.

Для одержання стекол застосовували лише сировинні матеріали марки “хч” і “чда”. Варіння стекол здійснювали в корундових і платинових тиглях в муфельній печі з карбідокремнієвими нагрівачами при температурах 900-1000^оС. Розплави стекол виробляли у вигляді пластин товщиною 100-200 мкм методом прокату крізь масивні металеві валки.

Термографічний аналіз стекол і композиційних матеріалів на їх основі виконували на деріватографі “Q-1500 D”.

Рентгенофазовий аналіз матеріалів виконували за допомогою рентгенівської установки ДРОН-3,0 в Со-K_α випромінюванні (35кВ, 10мА).

Спектральні характеристики поглинання стекол в інфрачервоній області вивчали за допомогою спектрофотометра “Specord - 75IR”.

Щільність стекол визначали методом гідростатичного зважування в толуолі пластин стекол товщиною близько 200 мкм і масою до 0,2 г. Точність вимірювання Δd = ± 0,01 г/см³.

Теплове розширення стекол і матеріалів в температурному інтервалі 20÷200^оС визначали за допомогою автоматичного кварцового дилатометра ДКВ-5А. Точність вимірювання Δα = ± 2·10^-7 1/К. В зв’язку з високою кристалізаційною здатністю стекол з вмістом оксиду літію 40-60 мол.% дослідні зразки розміром 50х5х5 мм виготовляли методом пресування зі зволожених порошків стекол. В результаті сушіння при температурі 300^оС часточки скла склеювались між собою, утворюючи рентгеноаморфні зразки, міцність яких була достатньою для виконання вимірювань.

Іонну провідність скловидних матеріалів визначали методом імпедансної спектроскопії в інтервалі частот від 100 КГц до 100 МГц з застосуванням VoltaLab^®40. Зразки – бездефектні скляні пластини товщиною ~100 мкм з електродами із графітової пасти.