ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ЦИНК-ФОСФАТНОГО ЦЕМЕНТА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ АГРЕССИВНЫХ СРЕД

Аннотация

В научной статье представлены результаты исследования химической стойкости синтезированного цинк-фосфатного цемента (ЦФЦ) под воздействием агрессивной среды. Для получения цинк-фосфатного цемента, была подготовлена смесь следующего состава, %: ZnO - 83,0; MgO - 9,0; SiO₂ - 3,5; Bi₂O₃ - 3,0; фосфорный шлак - 1,5%, которая обжигалась  при температуре 1000°С в течение 4 часов. В результате рентгенофазового анализа установлено, что цинк-фосфатный цемент содержит минерал цинцит (ZnO) - 52,3 %, периклаз (MgO) - 32,9 % и кварц (SiO₂) - 14,8 %. По данным электронно-микроскопического анализа, цинк-фосфатный цемент имеет состав: ZnО – 87,06 %, CaО – 0,57 %, SiО₂ – 4,36 %,  Al₂О₃  – 0,64 %, MgО – 7,37 %. Удельная поверхность ЦФЦ после измельчения в шаровой мельнице составила 3345 см²/г. В смеси для формования образцов соотношение цемент/раствор принято Ц/Р=0,3. Начало схватывания цинк-фосфатного цемента составило 6 мин, конец – 9 мин. Для определения химической стойкости образцов цинк-фосфатного цемента под воздействием агрессивной среды были проведены испытания предела прочности. Прочность образцов после хранения  в 10%-ном растворе молочной кислоты составила 98,8 МПа, в 5%-ном растворе NaCl - 100,1 МПа и в газированной воде - 104,4 МПа. В результате испытаний установлено, что 10%-ная молочная кислота в качестве агрессивной среды снизила прочность разработанного цинк-фосфатного цемента на 8,0%, 5%-ный NaCl на 6,8% и газированная вода на 2,8%. Также установлено, что минералогический состав цинк-фосфатного цемента, его водопоглощение и величина  усадки не изменились. Микроскопический анализ выявил в цинк-фосфатном цементе аморфную фазу. Фаза состоит из избыточных частиц оксида цинка (ZnO) в аморфной фосфатной матрице, не прореагировавшей с ортофосфорной кислотой. Определена широкая пористость микроструктурированных кристаллов, размер пор которых составил 1-5 мкм. Исследование выполнено при финансовой поддержке Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (грант № AP22683868 – «Разработка и исследование состава цинк-фосфатных композиционных цементов для стоматологических нужд Казахстана»).