Пористые материалы на основе диоксида циркония, допированного оксидами иттрия и церия

• Автор: Зиганьшин, Ильдар Равимович
• Шифр специальности: 05.16.06, 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 4

1. Пористая керамика на основе диоксида

циркония и е свойства литературный обзор. 9

1.1 Физикохимические свойства диоксида циркония. 9

1.2 Структура пористой керамики.

1.3 Методы получения пористой керамики

1.4 Механохимическая активация порошков.

1.5 Применение пористой керамики

2 Постановка задачи, исходные материалы и методики исследований

2.1 Постановка задачи.

2.2 Сырье и материалы.
2.3 Механохимическая активация
2.4 Исследование размеров частиц
2.5 Измерения удельной поверхности
2.6 Приготовление образцов и термическая обработка
2.7 Исследование кинетики спекания
2.8 Определение плотности и пористости
2.9 Исследования порового пространства порометрия.
2. Микроструктурный анализ
2. Определение состава методом рентгенофазного анализа
2. Спектроскопия комбинационного рассеяния света
2. Инфракрасная спектроскопия.
2. Определения прочности на сжатие и изгиб
2. Статичстическая обработка результатов
2. Использование электронновычислительной техники
3 Исследование и предварительная подготовка порошковых
компонентов
3.1 Изучение фазового состава и дисперсности
порошков диоксида циркония.
3.2 Предварительная подготовка порошков
механохимическая активация
3.3 Исследование кинетики уплотнения при спекании нанодиспсрсных порошков
4 Разработка процесса термогелевого литья и исследование
полученных пористых материалов.
4.1 Технологическая схема термогелевого литья.
4.2 Исследование образцов полученных методом
термогелевого литья.
4.3 Применение разработанных материалов.
Основные выводы. 0
Список использованных источников


Всероссийская конференция с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (г. Ижевск, г. Краевая дистанционная научно-практическая конференция молодых ученых и студентов (г. Пермь, г. Всероссийская конференция с международным Интернет-участием (г. Ижевск, г. I Пермский молодежный инновационный конвент: ВЦ «Пермская ярмарка», - октября, г. Всероссийская научная конференция «Керамика и композиционные материалы» (г. Сыктывкар, г. Ог наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (г. Ижевск, г. Международный симпозиум «Пористые проницаемые материалы: технологии и изделия на их основе» (г. Минск, Беларусь, г. ЫЕХРО (г. Екатеринбург, г. Получен диплом второй степени за высокий научный уровень предоставленного доклада на «XV Туполевские чтения: Международная молодежная научная конференция» (г. Казань, г. На межрегиональной специализированной выставке Упальской недели высоких технологий «Нанотехнологии. Инновационное развитие Урала», проходившей в г. Екатеринбурге с по мая г. Публикации. По результатам исследования автором опубликовано печатных работ; в том числе 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК; 2 статьи в зарубежных изданиях; 8 тезисов докладов на российских и международных конференциях; 1 патент. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и основных выводов. Работа содержит 2 страниц текста, таблиц, рисунков, 1 приложение. Список использованных источников включает 3 наименования. Большое количество исследований по созданию пористых структур на основе оксидной керамики проведено применительно к теплозащитным материалам. Однако, в последнее время, ввиду развития новых каталитических процессов используемых во многих областях промышленности появилась потребность в разработке пористых материалов, отличающихся сочетанием таких свойств как высокая химическая и коррозионная стойкость, теплоизоляционные способности, жаростойкость. Такие материалы находят широкое применение в качестве рабочих элементов фильтров, катализаторов, теплоизоляторов и т. Поэтому разработка подобных материалов является актуальной задачей современного материаловедения. Диоксид циркония - тугоплавкое соединение с преимущественно ионной межатомной связью. Для изготовления керамики из диоксида циркония используют исключительно технический продукт - диоксид циркония. Ю2*8Ю2 (2г - , %; БЮ2 - , %). Всем цирконий содержащим материалам сопутствуют трудно отделяемая примесь ЫЮ2, являющаяся химическим аналогом гю2 [1]. От температуры плавления ( °С) до °С существует фаза с кубической структурой типа флюорита СаР2. Ниже этой температуры, до °С, равновесной является тетрагональная фаза (плотность 6,6 г/см3), а при более низкой температуре - моноклинная (плотность 5, г/см3). Превращение тетрагональной фазы в моноклинную имеет мартенситный характер и сопровождается значительным объемным эффектом. Моноклинная фаза менее плотная, чем тетрагональная, и объем материала при этом превращении увеличивается на 3. Диоксид циркония при температуре выше 0 °С является ионным проводником. Керамика из диоксида циркония хорошо механически обрабатывается до высокой чистоты поверхности, обладает более низким коэффициентом трения (0,. Изменение коэффициента теплового расширения в процессе модификационного превращения носит аномальный характер. Температурные области прямого и обратного переходов при охлаждении и нагреве не совпадают, что проявляется в гистерезисе дилатометрических кривых. Поэтому из чистого диоксида циркония получить спеченные изделия невозможно. Высокая прочность и трсщиностойкость керамики обусловлена полиморфным превращением диоксида циркония из метастабильной тетрагональной модификации в стабильную моноклинную, которое инициируется внешними механическими нагрузками и приводит к необратимым затратам работы при деформировании и разрушении материала. В системах с дисперсными частицами диоксида циркония получены уникальные материалы, имеющие прочность при изгибе выше МПа и трещиностойкость более МПа-м1/2 [1-3].