ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, СУБСТРУКТУРА И МОРФОЛОГИЯ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫХ ЦЕМЕНТОВ

Sergey M. Barinov; Evgeniy K. Belonogov; Valentin M. Ievlev; Vladimir S. Komlev; Sergey В. Kushev; Darya A. Sinetskaya; Valeriy V. Smirnov; Sergey A. Soldatenko

Авторы

Sergey M. Barinov Баринов Сергей Миронович — д.т.н., профессор, член-корреспондент РАН, зам. директора по научной работе ИМЕТ РАН; тел.: (499) 1352060, e-mail: imet@ultra.imet.ac.ru
Evgeniy K. Belonogov Белоногов Евгений Константинович — к.ф.-мат.н., доцент, профессор Воронежского государственного технического университета; тел.: (473) 2467633, e-mail: belonogov@phis.vorstu.ru
Valentin M. Ievlev Иевлев Валентин Михайлович — д.ф.-мат. н., профессор, академик РАН, заведующий кафедрой материаловедения и индустрии наносистем Воронежского государственного университета; тел.: (473) 2208735, e-mail: rnileme@mail.ru
Vladimir S. Komlev Комлев Владимир Сергеевич — д.т.н., ведущий научный сотрудник ИМЕТ РАН; тел.: (495) 4379740, e-mail: imet@ultra.imet.ac.ru
Sergey В. Kushev Кущев Сергей Борисович — д.ф.-мат. н., профессор, Воронежский государственный технический университет; тел.: (473) 2467633, e-mail: kushev_sb@mail.ru
Darya A. Sinetskaya Синецкая Дарья Алексеевна — студентка Воронежского государственного университета; тел.: (473) 2467633, e-mail: heldis_autumn@mail.ru
Valeriy V. Smirnov Смирнов Валерий Вячеславович — к.т.н., ведущий научный сотрудник ИМЕТ РАН; тел.: (495) 4379740, e-mail: imet@ultra.imet.ac.ru
Sergey A. Soldatenko Солдатенко Сергей Анатольевич — к.ф.-мат.н., с.н.с. научно-исследовательской лаборатории электронной микроскопии и электронографии кафедры физики твердого тела, Воронежский государственный технический университет; тел.: (473) 2467633, e-mail: kushev_sb@mail.ru

Ключевые слова:

кальцийфосфатные цементы, фосфаты кальция, гидроксиапатит, трикальцийфосфат, аморфный фосфат кальция, композиционные материалы, просвечивающая электронная микроскопия, растровая электронная микроскопия, рентгеновская дифрактометрия, морфология поверхности, субструктура, пористость, фазовый состав.

Аннотация

Методами рентгеновской дифрактометрии (РД), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и растровой электронной микроскопии (РЭМ) исследованы фазовый состав, морфология и субструктура кальцийфосфатных цементов (КФЦ) на основе тетракальцийфосфата (ТеКФ) с добавками цитрата натрия. Установлено, что все КФЦ содержат две кристаллические фазы: гидроксиапатит (ГА), a-трикальцийфосфат (a-ТКФ) и аморфную фазу. При содержании цитрата натрия 4,5 и 6,2 мас. % кроме ГА и a-ТКФ образуется кристаллическая фаза брушит. При концентрации цитрата натрия 6,2 мас. % и более субструктура КФЦ представляла собой аморфную матрицу с пластинчатыми микрокристаллами и нанокристаллическими включениями. Для аморфной матрицы характерна высокая пористость с широким диапазоном распределения пор по размерам: от нанопор (5 нм) до мезопор (50 нм). Показано, что характер разрушения на монолитной матрице — хрупкий, на кристаллических включениях — хрупко-вязкий. В образцах КФЦ с увеличением добавки цитрата натрия последовательно увеличивается плотность микрокристаллических пластинчатых включений, что отражается на их прочности соответственно. При содержании цитрата натрия 4,5 и 6,2 мас. % среднее значение прочности КФЦ уменьшается, а при 11 мас. % — увеличивается по сравнению с КФЦ без добавки.