Механические свойства твердого тела составляют одну из важнейших его характеристик. Главное внимание было нами уделено развитию методики определения и исследованию упругих и других деформационных свойств керамических материалов. Огромное большинство реальных керамических материалов, кроме нового и пока еще небольшого по объему производства класса изделий из чистых окислов, содержит те или иные количества стеклофазы. Последняя решающим образом влияет на многие технические свойства изделий.

Большую роль играет стеклофаза и в процессах образования керамического черепка — спекании, рекристаллизации и др. Исходя из этих соображений лаборатория уделила большое внимание изучению деформационных свойств стекол. В результате систематического изучения упругих свойств стекол в широком диапазоне составов и концентраций была разработана методика расчета упругих констант Е, G, К ж fx на основании химического состава стекла, значительно пополнившая и уточнившая расчетную систему Винкельмана-Шотта. Парциальные коэффициенты, определяющие влияние окисла на указанные упругие константы, были получены для 19 элементов, входящих в состав технических стекол.

Особый интерес представляют работы по изучению упругих, замедленно упругих и остаточных деформаций стекол при нагревании. Не останавливаясь на результатах этих исследований подробно, отметим только обнаруженные чрезвычайно интересные деформационные явления в стеклах при малых нагрузках в области температуры стеклования, когда в коротком интервале температур — порядка 50-100° — стекло становится высокоподвижным, деформации вместо чисто упругих приобретают остаточный характер, аналогичный «течению», которое при дальнейшем подъеме температуры внезапно прекращается и на протяжении дальнейших примерно 100° уступает место постоянному чисто упругому состоянию стекла (со значительной долей, правда, замедленно упругих деформаций). Интересно, что у чистого кварцевого стекла описанные явления отсутствуют.

Отсутствуют они и у натриевоборосиликатного стекла, подвергнутого выщелачиванию борнонатриевой фазы, т. е. в том случае, когда остается лишь кремнекислородный остов этого стекла. Последний ведет себя аналогично кварцевому стеклу, отличаясь только более низким модулем упругости в соответствии со своим пористым строением. Исходное же, стекло ведет себя так же, как и все остальные стекла.

Наблюдение это позволяет связывать отмеченную подвижность стекол в определенном температурном интервале с изменением положения связей катионов в между кремнекислородной сетки. Установить более точно механизм этих явлений пока не удалось, но ясно, что они теснейшим образом связаны с основными проблемами структуры стекла и ее перестройки в зависимости от температуры. Исследование деформационных явлений в процессе стекол, сопровождаемое термическим анализом и электронно-микроскопическим изучением, установило глубокую органическую связь между развитием процесса кристаллообразования и температурно-деформационными кривыми.

Последние могут поэтому служить простым и наглядным средством изучения и контроля процессов ситаллизации, выявляющим одновременно и вызванное ситаллизацией изменение термодеформационных характеристик материала. В последнее время начаты работы по изучению зависимости упругих и прочностных свойств и деформационных характеристик твердых растворов на основе тугоплавких окислов в зависимости от концентрации компонентов, газовой среды и других условий термообработки.