Features of Formation of Optically Transparent Nanostructured Spinel-Containing Glass-Ceramic Materials

Визначено основні умови формування ситалізованої наноструктури склокристалічних матеріялів на основі шпінелі, що містять йони Co²⁺, з високим вбиранням у діяпазоні 1,6–1,7 мкм для лазерних заслінок, які функціонують у режимі пасивної модуляції добротности: наявність фазоутворювальних оксидів (МgO, Al₂O₃)≥40,0 мас.%, склоутворювальних оксидів (B₂O₃, SiO₂)≥54,0 мас.%, каталізаторів кристалізації (P₂O₅, ZnO, ZrO₂, TiO₂, СеО₂, Sb₂O₃)≤4,9 мас.%, модифікувальних добавок (SrO, BaO, СaO, CoO)≤1,1 мас.%; вариво стекол за температури у 1550°C упродовж 6 год; тристадійне термооброблення (I стадія за 800°C, 1 год; II стадія за 900°C, 30 хв; III стадія за 950°C, 5 хв). Встановлено, що забезпечення високих значень світлопроникности (Т≥74%) і показника тріщиностійкости (K_1C≥5,0 МПа·м^1/2) склокристалічного матеріялу реалізується за рахунок стадій: метастабільного фазового незмішування за механізмом спинодального розпаду (800°C), інтенсифікації зародкоутворення (850°C) із збереженням бідисперсности системи та забезпеченням структурної стійкости скла з кінетичним гальмуванням процесу росту в умовах підвищеної в'язкости, формування твердих розчинів зі структурою високотемпературного кварцу в низькотемпературній області (900°C) та кристалів шпінелі розміром у ~50 нм у кількості ~50 об.% (950°C) з реґулярним характером розподілу нанокристалів у залишковій склофазі.