Optimization of the compositions area of radiotransparent ceramic in the SrO-Al2O3-SiO2 system

This work presents the results of optimization of the compositions area of radiotransparent ceramic. Theoretical calculation of free Gibbs energy proves the possibility of the formation of strontium anorthite phase for every composition of Sheffe plan. As a result of laboratory samples test, graphic dependences “composition – property” was obtained, the choice of the most technologically advanced composition area and sintering temperature for manufacturing the radiotransparent ceramic was substantiated. The optimal composition of the Sr-anorthite ceramics is characterized by the next level of properties: water absorption (W = 0.17 %), dielectric permittivity (ε = 5.15), mechanical strength (σcompression = 176 MPa).

---

W pracy przedstawiono wyniki optymalizacji powierzchni radiotransparentnych kompozytów ceramicznych. Teoretyczne wyznaczenie wartości entalpii swobodnej stwarza możliwość obliczenia parametrów anorytu strontu dla wszystkich kompozytów Scheffe’a. Badania laboratoryjne próbek pozwoliły na otrzymanie zależności graficznych określających właściwości kompozytu. Określono wartość powierzchni kompozytu oraz temperatury spiekania, która jest optymalna do wytworzenia radiotransparentnego materiału ceramicznego. Wyznaczono również dodatkowe wielkości charakterystyczne, którymi charakteryzuje się optymalny ceramiczny kompozyt anorytowy: absorpcja wody (W = 0.17 %), przenikalność dielektryczna (ε = 5.15) oraz wytrzymałość mechaniczna (σcompression = 176 MPa).

---

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).