Скло- та склокристалічні матеріали електротехнічного призначення на основі системи Li2O-P2O5 - Автореферат

Державний Вищий Навчальний Заклад УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТРобота виконана на кафедрі хімічної технології кераміки та скла ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет” Міністерства освіти і науки України, м. Офіційні опоненти: кандидат технічних наук, доцент Носенко Олександр Васильович, ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет”, доцент кафедри хімічної технології кераміки та скла, м. кандидат технічних наук, доцент Пісчанська Вікторія Вікторівна, Національна металургійна академія України, завідувач кафедрою хімічної технології кераміки та вогнетривів, м. Захист відбудеться “25” червня 2009 р. о 13-30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.078.02 в ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет” за адресою: 49005, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет” за адресою: 49005, м.Останнім часом інтенсивний розвиток мікроелектроніки, електротехніки та інших наукомістких виробництв вимагає дослідження, розробки та застосування нових матеріалів. До великого класу таких матеріалів відносятся оксидні стекла, які сьогодні широко використовуються у виробництві діелектричних і функціональних паст для товстоплівкових технологій гнучких інтегральних схем, при пайці різноманітних матеріалів, при виготовленні склокераміки зі спеціальними тепло-і електрофізичними властивостями, а також для інших цілей. Літієві ХДС мають низку переваг і вигідно відрізняються від традиційних джерел струму, так як мають підвищені значення питомих енергетичних характеристик, збільшений термін придатності та широкий температурний інтервал роботи. Дисертаційна робота виконувалась відповідно до планів науково-дослідних робіт кафедри хімічної технології кераміки та скла ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет” Міністерства освіти і науки України, а також відповідно до державних бюджетних темам № Д.Р.0105U000413 “Фізико-хімічні основи технології нових оксидних стекол, склоемалей, склокераміки та інших скловміщуючих матеріалів” та № Д.Р.0108U001155 “Наукові основи одержання нових оксидних стекол, склоемалей та склокераміки з використанням золь-гель технології та інших нетрадиційних способів приготування сировинних матеріалів”. Методи досліджень - основні розрахункові методи: розрахунок температур ліквідусу за методом Епстейна-Хоуленда; оцінювання термодинамічної ймовірності перебігу хімічних реакцій в шихтах стекол і композиційних сумішей при їх термообробленні; розробка математичних моделей, які описують закономірності зміни властивостей літіево-фосфатних стекол від їх хімічного складу, виконана статистичними методами; основні методи експериментальних досліджень: дилатометричний; диференційно-термічний, рентгенофазовий і спектральний аналізи; тонкошарові хроматографічні дослідження; імпедансна спектроскопія.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. Теплове розширення стекол і матеріалів в температурному інтервалі 20ч200ОС визначали за допомогою автоматичного кварцового дилатометра ДКВ-5А. В звязку з високою кристалізаційною здатністю стекол з вмістом оксиду літію 40-60 мол.% дослідні зразки розміром 50х5х5 мм виготовляли методом пресування зі зволожених порошків стекол. Високе значення коефіцієнта множинної кореляції (R = 0,975) та низьке значення похибки досліду (Дб = ±4,4·10-7 1/К) для моделі 1 дозволяють з високою точністю розрахувати склади скловидних твердих електролітів з заданими значеннями теплового розширення, що дуже важливо для підбору матеріалу підкладки-токовідводу (в конструкціях твердотільних літієвих ХДС електроліт знаходиться в жорсткому контакті з токовідводами, тому в умовах перепаду температур в процесі експлуатації ХДС при непогоджених значеннях ТКЛР цих матеріалів може спостерігатися розтріскування електроліту). Перегин на температурних залежностях провідності стекол в області близько 100ОС може бути пояснений змішаним іонно-протонним характером їх провідності.Термодинамічними розрахунками, підтвердженими рентгенофазовими дослідженнями, обґрунтований вибір метафосфату літію як сировинного матеріалу для складання шихт багатолітієвих оксидно-сольових стекол в системах Li2O-LIX-P2O5, де X - BO2-, SO42-, F-(вміст Li2O ? 40 мол.%). Показано, що ефективність застосування цього компонента зростає з підвищенням вмісту оксиду літію в складах стекол зазначених систем. Експериментально підтверджено, що застосування метафосфату літію не тільки значно покращує температурно-часові умови варіння стекол, але і значно знижує їх кристалізаційну здатність в процесі вироблення.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ