Везде

ОХНМНеорганические материалы Inorganic Materials

  • ISSN (Print) 0002-337X
  • ISSN (Online) 3034-5588

Композиты корунд/тетрагональный диоксид циркония, модифицированные катионами стронция

Вы можете
Код статьи
10.31857/S0002337X2306012X-1
DOI
10.31857/S0002337X2306012X
Тип публикации
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Подзорова Л. И.
  • Аффилиация: Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова, Российской академии наук
Том/ Выпуск
Том 59 / Номер выпуска 6
Страницы
696-704
Аннотация
Получены композиты на основе нанопорошков, прекурсоры которых синтезированы гидролизным золь–гель-методом из 1 М растворов солей ZrOCl2, Al(NO3)3, Yb(NO3)3, Sr (NO3)2, количество которых отвечало базовому составу (мол. %): 50 Al2O3, 50 – n 3Yb-TZP (тетрагональный диоксид циркония, стабилизированный 3% Yb2O3) и модификатор SrO в количестве n = 1, 3 и 6%. Проведено исследование влияния количества модификатора на формирование фазового состава, микроструктуры и механические характеристики композитов. Установлено, что введение модификатора определяет смещение фазового перехода θ-Al2O3 → α-Al2O3 в область более высоких температур. Показано, что в процессе спекания исходных наноразмерных порошков in situ в температурном интервале 1250–1400°C происходит формирование фаз корунда и гексаалюмината стронция. Определено, что введение модификатора свыше 3% повышает закрытую пористость композитов, снижая параметр прочности с 700 до 450 МПа.
Ключевые слова
фазообразование микроструктура прочность трещиностойкость
Дата публикации
14.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
3

Библиография

  1. 1. Chevalier J., Liens A., Revero H. et al. Fourty Years after the Promise of “Ceramic steel?”: Zirconia Based Composites with a Metal Like Mechanical Behavior // Am. Ceram. Soc. 2019. V. 103. № 3. P. 1482–1513. https://doi.org/10.1111/jace.16903
  2. 2. Гаршин А.П., Гропянов В.М., Зайцев Г.П., Семенов С.С. Керамика для машиностроения. М.: Научтехлиттздат, 2003. 380 с.
  3. 3. Ахунова Д.Р., Попова Н.А., Лукин Е.С., Пашков О.Д., Кучеряев К.А. Композиционная керамика на основе диоксида циркония для твердотопливных элементов (Обзор) // Успехи в химии и хим. технологии. 2022. Т. 36. № 3. (252). С. 13–15.
  4. 4. Константинова Т.Е., Даниленко И.А., Брюханова И.И., Лоладзе Л.В. Новое поколение композитов на основе оксидных порошков // Перспективные материалы и технологии. Сб. материалов международного симпозиума / Под общ. ред. Рубаника В.В. 2019. С. 452–454.
  5. 5. Piconi C., Maccauro G., Muratori F. Alumina Matrix Composites in Arthroplasty // Key Eng. Mater. 2005. V. 284–286. P. 979–982. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.284-286.979
  6. 6. Морозова Л.В., Калинина М.В., Арсентьев М.Ю., Шилова О.А. Влияние криохимической и ультразвуковой обработки на текстуру, термическое разложение ксерогелей и свойства нанокерамики в системе ZrO2〈Y2O3〉–Al2O3 // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 6. С. 654–661. https://doi.org/10.7868/S0002337X17060112
  7. 7. Оболкина Т.О., Гольдберг М.А., Антонова О.С., Смирнов С.В., Тютькова Ю.Б., Егоров А.А., Смирнов И.В., Коновалов А.А., Баринов С.М., Комлев В.С. Влияние комплексных добавок на основе оксидов железа, кобальта, марганца и силиката натрия на спекание и свойства низкотемпературной керамики 3Y–TZP–Al2O3 // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 8. С. 1120–1125.
  8. 8. Chevalier J., Taddei P., Gremillard L. et al. Realiability Assessment in Advanced Nanocomposite Materials for Orthopedic Applications // J. Mater. Behavior of Biomed. Mater. 2011. V. 4 (9I.3). P. 303–314. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2010.10.010
  9. 9. Дудкин Б.Н., Бугаева А.Ю., Зайнуллин Г.Г., Филиппов В.Н. Композиционная керамика корунд/гексаалюминат лантана/алюмооксидное нановолокно // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. № 4. С. 508–512.
  10. 10. Антонов Д.А., Тарасенко М.А., Павлов С.С., Макаров Н.А. Композиционная корундовая керамика с армирующими углеродными нанотрубками, модифицированная добавками эвтектического состава // Стекло и керамика. 2021. № 6. С. 16–21.
  11. 11. Naga S.M., Elshaer M., Awaad M., Amer A.A. Strontium Hexaaluminate ZTA Composites: Preparation and Characterization // Mater. Chem. Phys. 2019. V. 232. P. 23–27. https://doi.org/0.1016/j.matchemphys.2019.04.055
  12. 12. Черкасова Н.Ю., Батаев А.А., Веселов С.В., Кузьмин Р.И., Стукачева Н.С., Зимоглядова Т.А. Структура и трещиностойкость керамики на основе Al2O3 и ZrO2 с добавкой SrAl12O19 // Письма о материалах. 2019. Т. 9. № 2. С. 179–184. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-2-179-184
  13. 13. Kern F., Gadow R. Influence of In Situ Platelet Reinforcement on the Properties of Injection Moulded Alumina-Toughened Zirconia // J. Ceram. Sci. Technol. 2011. V. 02 [01]. P. 47–54. https://doi.org/10.4416/JCST2010-00019
  14. 14. Podzorova L.I., Il’icheva A.A., Pen’kova O.I., Alad’ev N.A., Baikin A.S., Konovalov A.A., Morokov E.S. Dispersion Hardening of Composites in the System Aluminum Oxide and Cerium Cation Stabilized Tetragonal Zirconium Dioxide // Glass Ceram. 2017. V. 74. № 5–6. P. 204–208. https://doi.org/10.1007/s10717-017-9962-8
  15. 15. Подзорова Л.И., Ильичева А.А., Сиротинкин В.П., Антонова О.С., Баикин А.С., Пенькова О.И. Высокопрочные керамические композиты тетрагональный диоксид циркония/корунд, содержащие гексаалюминат стронция // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 2 С. 203–207. https://doi.org/10.31857/S0002337X2102010X
  16. 16. Ильичёва А.А., Подзорова Л.И., Сиротинкин В.П., Антонова О.С., Коновалов А.А., Кутузова В.Е., Пенькова О.И. Формирование гексаалюмината стронция в системах оксида алюминия и тетрагонального диоксида циркония, модифицированных катионами стронция // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 55. № 2. С. 154–161. https://doi.org/10.31857/s0044457x20020063
  17. 17. Вольхин В.В., Жарныльская А.Л., Казаков Д.А., Леонтьева Г.В. Синтез и стабилизация наноразмерной тетрагональной модификации диоксида циркония в алюмооксидной матрице // Изв. вузов. Сер. Химия и хим. технология. 2010. Т. 53. № 7. С. 3–7.
  18. 18. Малецкий А.В., Константинова Т.Е., Беличко Д.Р., Волкова Г.К., Бурховецкий В.В., Брюханова И.И., Головань Г.Н. Влияние легирования диоксидом циркония, стабилизированным иттрием, на структуру и свойства керамики на основе θ-оксида алюминия // Физика и техника высоких давлений. 2021. Т. 31. № 1. С. 63–74.
  19. 19. Yoshimura M., Sung-Tag Oh, Sando M., Niihara K. Crystallization and Microstructural Characterization of ZrO2(3 mol % Y2O3)Nano-Sized Powder with Al2O3 Contents // J. Alloys Compd. 1999. V. 290. P. 284–289. https://doi.org/10.1016/ S0925-8388(99)00213-3
  20. 20. Подзорова Л.И., Ильичева А.А., Шворнева Л.И. Влияние последовательности осаждения компонентов на фазообразование в системе ZrO2–CeO2–Al2O3 // Неорган. материалы. 2007. Т. 43. № 9. С. 1086–1089.
  21. 21. Sirotinkin V.P., Podzorova L.I., Il’icheva A.A. Comparative X-Ray Diffraction Study of the Yb2O3 Stabilized Zirconia Ceramics Doped with SrO and CaO // Mater. Chem. Phys. 2022. V. 277. P. 125496.
  22. 22. Sirotinkin V.P., Shamrai V.F., Samokhin A.V., Alekseev N.V., Sinaiskii M.A. Phase Composition of Al2O3 Nanopowders Prepared by Plasma Synthesis and Heat-Treated // Inorg. Mater. 2012.V. 48. № 4. P. 342–349. https://doi.org/10.1134/S0020168512040152
  23. 23. Yen F.S., Lo Y.S., Wen H.L., Yang R.J. θ- to α-Phase Transformation Subsystem Induced by α-Al2O3 in Boehmite-Derived Nano-Sized Alumina Powders // J. Cryst. Growth. 2003. № 249. P. 283–293.
  24. 24. Sarath K.C., Monali M., Chowdary V.A., Ghosh G., Sarka D. Microstructure and Mechanical Behaviour of SrO Doped Al2O3 Ceramics // Mater. Sci. Eng. A, 2019. V. 739. P. 186–192. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.10.038
  25. 25. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Госизд. физ. мат. лит., 1961. 782 с.
  26. 26. Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия. М.: Университет (КДУ), 2005. 589 с.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека