Ученые выяснили причины и выявили механизмы термического расширения кристаллов сульфата рубидия, а также сульфата рубидия и кальция. Такие соединения состоят из серокислородных тетраэдров, соединенных с рубидий- и кальций-кислородными многогранниками. При нагреве структура первого соединения менялась из-за того, что тетраэдры начинали покачиваться, а затем вращаться. У второго изменения происходили потому, что менялись углы между многогранниками в структуре. Данные о том, как себя ведут эти материалы при увеличении температуры, позволят создать вещества или композиты с контролируемым термическим расширением, которые можно использовать в аэрокосмической отрасли. Результаты исследования «Поиск новых минералов с вулкана Толбачик и дизайн новых минералоподобных соединений на их основе для твердотельных электролитов Na- и K-ионных аккумуляторов», поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Ceramics International.
«Полученные результаты могут быть полезны при разработке новых материалов с регулируемым расширением. Такие соединения, в свою очередь, могут найти применение в термомеханических приводах и аэрокосмических компонентах. В дальнейшем мы планируем понять структурную трактовку анизотропии термического расширения других химических соединений, состоящих из подобных микроблоков», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Андрей Шаблинский, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории структурной химии оксидов Института химии силикатов имени И. В. Гребенщикова.
Результаты опубликованы в статье:
Shablinskii A. P., Demina S. V., Biryukov Y. P., Bubnova R. S., Krzhizhanovskaya M. G., Filatov S. K. A structural origin of both positive and negative thermal expansion in langbeinite-, arcanite- and metathenardite-type and related Rb2SO4 and Rb2Ca2(SO4)3 compounds // Ceramics International. 2025. Volume 51. Issue 26. Part C. November. Pp. 51342−51350. doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.08.360
Подробнее о разработке
«Полученные результаты могут быть полезны при разработке новых материалов с регулируемым расширением. Такие соединения, в свою очередь, могут найти применение в термомеханических приводах и аэрокосмических компонентах. В дальнейшем мы планируем понять структурную трактовку анизотропии термического расширения других химических соединений, состоящих из подобных микроблоков», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Андрей Шаблинский, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории структурной химии оксидов Института химии силикатов имени И. В. Гребенщикова.
Результаты опубликованы в статье:
Shablinskii A. P., Demina S. V., Biryukov Y. P., Bubnova R. S., Krzhizhanovskaya M. G., Filatov S. K. A structural origin of both positive and negative thermal expansion in langbeinite-, arcanite- and metathenardite-type and related Rb2SO4 and Rb2Ca2(SO4)3 compounds // Ceramics International. 2025. Volume 51. Issue 26. Part C. November. Pp. 51342−51350. doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.08.360
Подробнее о разработке