Получение и свойства керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия

• Автор: Федорова, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 144 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ состояния вопроса по получению и свойствам керамики на основе порошков оксида алюминия
1.1. Физические свойства наноразмерных порошков оксида алюминия, зависимость свойств от способа получения
1.2. Взрывной метод синтеза наноразмерных порошков оксида алюминия
1.3. Свойства полиморфных модификаций оксида алюминия и фазовые переходы в системе гидроксид-оксид алюминия
1.4. Наноструктурная керамика на основе порошков оксида алюминия, технологические режимы получения, свойства
1.5. Керамика на основе бимодальных смесей порошков
1.6. Порошковые продукты Глиноземного производства, перспективы использования, свойства '
1.7. Методики определения механических свойств керамики 3 О
1.8. Выводы. Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. Методики исследования исходных порошков и керамических материалов
2.1. Методики исследования порошков оксида алюминия
2.2. Методики исследования физико-механических свойств и микроструктуры керамических материалов
2.3. Комплексная методика исследования физико-механических свойств керамики на основе бимодальных смесей порошков, включающая построение гистограмм микротвердости
2.4. Оценка трещиностойкости по параметрам индентирования поверхности
2.5. Оценка ошибок измерений
2.6. Выводы

ГЛАВА 3. Комплексное исследование свойств порошков оксида алюминия
3.1. Физико-химические свойства наноразмерных порошков оксида алюминия, синтезированных взрывным методом
3.2. Особенности фазового состава наноразмерных порошков оксида алюминия взрывного синтеза
3.3 Исследование стабильности фазового состава, размерных и морфологических характеристик наноразмерных порошков оксида алюминия при температурном и ударно-волновом воздействии
3.4. Исследование фазовых переходов в оксиде алюминия при ударноволновом воздействии
3.4.1. Характеристики порошка и последовательность фазовых переходов при температурном воздействии
3.4.2. Изменение последовательности фазовых переходов в оксиде алюминия при ударно-волновом воздействии
3.5. Физико-химические свойства побочных порошковых продуктов глиноземного производства
3.5.1. Физико-химические свойства исходной пыли
3.5.2. Физико-химические свойства глубокопрокаленного мелкодисперсного порошка «Оксидал-ГМ»
3.6. Физико-химические свойства порошка Р1728В
3.7. Порошки АЬОз^гОг^Оз), метод получения и свойства
3.8. Технологические испытания и подготовка порошков
3.9. Выводы
ГЛАВА 4. Получение керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия с использованием взрывного компактирования

4.1. Исходные материалы и схема эксперимента.
4.2. Закономерности формирования структуры керамики на основе наноразмерных порошков А1203, АГОгХгОзГУзОз) при различных параметрах взрывного компактирования
4.3 Определение режимов спекания, способствующих сохранению мелкозернистой структуры
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. Получение и исследование физико-механических свойств керамики на основе бимодальной смеси порошков оксида алюминия. Разработка технологических режимов получения керамики на основе порошка «Оксидал-ГМ»
5. 1. Получение и исследование физико-механических свойств керамики на основе бимодальных смесей порошков
5.1.1. Бимодальная керамика из смеси порошков А120з (Р1728В) и наноразмерного АЬ03 взрывного синтеза
5.1.2 Смешивание исходных порошков. Особенности микроволнового спекания керамики
5.1.3. Исследование физико-механических свойств и определение оптимального содержания наноразмерной фракции
5.2. Разработка технологических режимов изготовления инструментальной и коррозионно-стойкой корундовой керамики из порошка «Оксидал-ГМ»
5.3. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Приложения

качестве тонкой фракции. Влияние добавок наноразмерной фракции порошка на трещиностойкость керамики в работах не рассматривается.
Определить оптимальный состав бимодальной смеси с точки зрения физико-механических свойств, основываясь на существующих моделях, не представляется возможным. Поэтому необходимы дополнительные экспериментальные исследования по определению корреляции физикомеханических свойств материала и содержанием наноразмерной фракции.
Существующая потребность в недорогих исходных материалах для производства инструментальной и коррозионно-стойкой керамики может быть решена за счет использования побочных продуктов глиноземного производства.
Отсутствие единых требований к условиям испытаний и методикам оценки механических свойств керамики обуславливает необходимость адаптации применительно к разрабатываемым материалам существующих методик, а в некоторых случаях - разработку новых.
Целью работы является получение керамики на основе наноразмерных порошков оксида алюминия, разработка составов и технологических режимов, обеспечивающих формирование высоких физикомеханических свойств материала.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
• Исследование физико-химических и технологических свойств порошков оксида алюминия, а также особенностей поведения наноразмерного порошка А^Оз взрывного синтеза при температурном и ударно-волновом воздействии различной интенсивности.
• Определение режимов взрывного компактирования наноразмерных порошков А120з, АЬОз-гЮг^Оз) и условий спекания полученных компактов, способствующих формированию однородной мелкозернистой структуры материала и высоких значений микротвердости.