Введение
Глава 1 Обзор литературы 10
1.1 Общие представления о проблеме прочности стеклокристаллических материалов 10
1.1.1 Механические свойства материала, как критерий пригодности для технического использования 11
1.1.2 Основные закономерности прочности керамики 12
1.2 Теоретические основы и методы повышения прочности стекол и стеклокристаллических материалов 17
1.2.1 Повышение качества поверхности 18
1.2.2 Изоляция дефектов и защита поверхности покрытиями 20
1.2.3 Блокирование дефектов сжатием поверхностного слоя 20
1.2.4 Методы повышения прочности керамических материалов 27
Глава 2 Научно-практические аспекты ионообменного упрочнения и выбор направления исследования 30
2.1 Ионообменное упрочнение, научные и практические аспекты 30
2.1.1 Диффузия и обмен ионов в поверхностных слоях материала 32
2.1.2 Образование поверхностных напряжений при ионном обмене 35
2.1.3 Влияние примесных ионов на процесс упрочнения 40
2.2 Упрочнение промышленных стеклокристаллических материалов ионным обменом 42
2.3. Выбор направления исследований 50
2.4 Методы исследований, исходные материалы 52
2.4.1 Объекты исследования, исходные материалы 52
2.4.2 Методы исследования 54
Глава 3 Экспериментальная часть 60
3.1 Исследование возможностей упрочнения стеклокерамических материалов литийалюмосиликатного состава 60
3.1.1 Упрочнение с применением травления поверхности 60
3.1.2 Упрочнение с предварительной термообработкой 66
3.2 Исследование процесса ионообменного упрочнения стеклокерамических материалов в расплавах щелочных металлов 70
3.3. Ионообменное упрочнение стеклокерамики ОТМ-357 в поверхностном слое ионообменного реагента 79
3.3.1 Ионообменное упрочнение в cfloeNaN03 81
3.3.2 Ионообменное упрочнение в слое смеси (NaN03 и KN03) 96
3.3.3 Исследование влияния состояния поверхности стеклокерамического материала на степень упрочнения и коррозию материала 101
3.3.4 Определение основных физико-технических свойств упрочненного стеклокерамического материала 123
3.4 Изучение состава и структуры упрочненного слоя материала и определение глубины сжатого слоя 126
Глава 4 Исследование свойств стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава, упрочненного путем ионного обмена в слое ионообменного реагента и паспортизация материала 138
4.1 Прочностные и упругие свойства 138
4.2 Теплофизические свойства 146
4.2.1 Тепловое расширение 146
4.2.2 Теплопроводность, удельная теплоемкость и температуропроводность 148
4.3 Диэлектрические свойства 153
4.3.1. Диэлектрические потери 153
4.3.2. Диэлектрическая проницаемость 155
4.4. Специальные свойства 157
4.4.1 Устойчивость к ударному контактному воздействию 157
4.4.2 Устойчивость к пылевой эрозии 164
4.5 Паспортизация упрочненного материала 167
Глава 5 Создание оборудования и разработка опытно-промышленной технологии упрочнения изделий из стеклокерамического материала литийалюмосиликатного состава 173
5.1 Разработка промышленной установки ионообменного упрочнения 173
5.2 Отработка технологии ионообменного упрочнения на образцах 176
5.3 Отработка технологии ионообменного упрочнения на штатных оболочках 178
Общие выводы 192
Литература 195
Приложения 206
