- Код статьи
- S30345588S0002337X25030064-1
- DOI
- 10.7868/S3034558825030064
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 61 / Номер выпуска 3-4
- Страницы
- 169-181
- Аннотация
- Показано, что электрохимический синтез предшественников алюмоциркониевых оксидных систем, допированных лантаноидами, может быть реализован в коаксиальном бездиафрагменном электролизере-реакторе с растворимым алюминиевым анодом. Быстрое смешение реагентов за счет турбулентного вихревого движения электролита в результате интенсивного выделения водорода на центральном узкоцилиндрическом электроде позволяет получать предшественники алюмоциркониевых оксидных систем, допированные РЗЭ. Они состоят преимущественно из кристаллических фаз байерита с примесью прочих гидроксидов алюминия (нордстрандита, бемита), при этом соединения других элементов находятся в аморфном состоянии. При нагревании до 1100°C они трансформируются в оксидные системы алюминия и циркония (состоящие из θ-AlO, γ-AlO и t-ZrO2). Присутствующие в исследуемых системах атомы РЗЭ – Y, La, Ce, Nd и Dy – стабилизируют t-ZrO. В случае систем с иттрием и церием также образуются индивидуальные фазы оксидов этих элементов, а у лантансодержащей системы формируется сложный оксид LaZrO, в то время как Nd и Dy занимают позиции в узлах кристаллической решетки, изоморфно замещая Zr. На это указывает уширение соответствующих рефлексов рентгеновских дифрактограмм, которое может быть обусловлено и искажениями кристаллической решетки диоксида циркония в результате замещения атомов металла атомами РЗЭ, что вызывает механические микронапряжения микрокристаллов фаз.
- Ключевые слова
- высокодисперсная оксидная система электрогенерированные реагенты анодное растворение оксид алюминия диоксид циркония редкоземельные элементы
- Дата публикации
- 19.02.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 7
Библиография
- 1. Bartolomé J.F., Smirnov A., Kurland H.-D. et al. New ZrO2/Al2O3 nanocomposite fabricated from hybrid nanoparticles prepared by CO2 laser Co-vaporization // Sci. Rep. 2016. Р. 20589. https://doi.org/10.1038/srep20589
- 2. Tuan W.H., Chen R.Z., Wang T.C. et al. Mechanical properties of Al2O3/ZrO2 composites // J. Eur. Ceram. Soc. 2002. V. 22. № 16. P. 2827–2833. https://doi.org/10.1016/S0955-2219 (02)00043-2
- 3. Daguano J.K.M.F., Santos C., Souza R.C. et al. Properties of ZrO2–Al2O3 composite as a function of isothermal holding time // Int J. Refract. Met. Hard Mater. 2007. V. 25. № 5–6. P. 374–379. https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2006.12.005
- 4. Grabis J., Steins I., Rasmane D. et al. Preparation and characterization of ZrO2–Al2O3 particulate nanocomposites produced by plasma technique // Proc. Est. Acad. Sci. Eng. 2006. V. 12. № 4. P. 349–357. https://doi.org/10.3176/eng.2006.4.03
- 5. Malka I.E., Danelska A., Kimmel G. The influence of Al2O3 content on ZrO2–Al2O3 nanocomposite formation – the comparison between sol-gel and microwave hydrothermal methods // Mater. Today: Proc. 2016. V. 3. № 8. P. 2713–2714. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.06.018
- 6. Renjo M.M., Ćurković L., Grilec K. Erosion resistance of slip cast composite Al2O3–ZrO2 сeramics // Procedia Eng. 2015. V. 100. P. 1133–1140. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.01.476
- 7. Gandhi A.S., Jayaram V. Plastically deforming amorphous ZrO2–Al2O3 // Acta Mater. 2003. V. 51. P. 1641–1649. https://doi.org/10.1016/S1359-6454 (02)00566-9
- 8. Дудник Е.В., Шевченко А.В., Рубан А.К. и др. Влияние Al2O3 на свойства нанокристаллического порошка ZrO2, содержащего 3 мол.% Y2O3 // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. № 2. С. 212–216.
- 9. Альмяшева О.В., Гусаров В.В. Образование наночастиц и аморфного оксида алюминия в системе ZrO2–Al2O3–H2O в гидротермальных условиях // Журн. неорган. химии. 2007. Т. 52. № 8. С. 1194–1196.
- 10. Альмяшева О.В., Власов Е.А., Хабенский В.Б., Гусаров В.В. Термическая устойчивость и каталитическая активность композита аморфный Al2O3-нанокристаллы ZrO2 // Журн. прикл. химии. 2009. Т. 82. № 2. С. 224–229. https://doi.org/10.1134/S1070427209020104
- 11. Петрова Е.В., Дресвянников А.Ф., Хайруллина А.И., Межевич Ж.В. Физико-химические свойства оксида алюминия, синтезированного с использованием электрогенерированных реагентов // Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 7. С. 1103–1110. https://doi.org/10.1134/S0044453719070227
- 12. Бугаенко Л.Т., Рябых С.М., Бугаенко А.Л. Почти полная система средних ионных кристаллографических радиусов и ее использование для определения потенциалов ионизации // Вестн. МГУ. Сер. 2. Химия. 2008. Т. 49. № 6. С. 363–384.
- 13. Smits K., Grigorjeva L., Millers D. et al. Europium doped zirconia luminescence // Opt. Mater. 2010. V. 32. P. 827–831. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2010.03.002
- 14. Ninjbadgar T., Garnweitner G., Borger A. et al. Synthesis of luminescent ZrO2: Eu3+ nanoparticles and their holographic sub-micrometer patterning in polymer composites // Adv. Funct. Mater. 2009. V. 19. P. 1819–1825. https://doi.org/10.1002/adfm.200801835
- 15. Liu H., Wang L., Chen S. et al. Effect of annealing temperature on luminescence of Eu3+ ions doped nanocrystal zirconia // Appl. Surf. Sci. 2007. V. 253. P. 3872–3876. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2006.08.009
- 16. Gutzov S., Kohls M., Lerch M. The luminescence of Zr–Eu–O–N materials // J. Phys. Chem. Solids. 2000. № 61. P. 1301–1309. https://doi.org/10.1016/S0022-3697 (99)00406-0
- 17. Дресвянников Ф.Н., Ситников С.Ю., Дресвянников А.Ф. Моделирование процесса конвективного массопереноса в коаксиальном электролизере // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2003. № 11–12. С. 54–63.
- 18. Попов Ю.А. Основные аспекты современной теории пассивного состояния металлов // Успехи химии. 2005. Т. 74. № 5. С. 435–451.
- 19. Колотыркин Я.М., Попов Ю.А., Алексеев Ю.В. О механизме влияния анионов раствора на кинетику растворения металлов // Электрохимия. 1973. Т. 20. № 9. С. 624–629.
- 20. Xu Y., Wang D., Lui H. et al. Optimization of the separation and purification of Al13 // Colloids Surf., A. 2003. V. 231. № 1. Р. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2003.08.021
- 21. Самарцев В.М., Караваева А.П., Зарцын И.Д., Маршаков И.К. Отрицательный дифференц-эффект на алюминии в галидсодержащих средах // Защита металлов. 1992. Т. 28. № 5. С. 774–779.
- 22. Шабанова Н.А., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов. М.: Академкнига, 2006. 309 с.
