Строение порошков, поровая структура и свойства керамики на основе оксида алюминия

• Автор: Григорьев, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. КЕРАМИКА НА ОСНОВЕ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ, СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ

1.1 Структура, морфология поверхности и фазовый состав алюмооксидных порошков в зависимости от методов получения и видов обработки.
1.2 Синтез керамических материалов с различной поровой структурой и размером структурных элементов и их влияние на физикомеханические свойства корундовой керамики.

2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

4. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, СТРУКТУРА И УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ А РАЗЛИЧНОЙ ДИСПЕРСНОСТИ
4.1 Исследование влияния дисперсности, морфологического строения частиц и термообработки.на удельную поверхность порошков АЬОз
4.2 Исследование особенностей фазовых превращений и параметров тонкой кристаллической структуры в порошках А различной дисперсности при термообработке
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРОВОЙ СТРУКТУРЫ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВ РАЗЛИЧНОЙ ДИСПЕРСНОСТИ
5.1 Поровая структура керамики и е характер в зависимости от содержания плазмохимического порошка А0з в исходной смеси порошков.
5.2 Параметры тонкой кристаллической структуры и их связь с морфологическим строением порового пространства исследуемых керамик
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВ РАЗЛИЧНОЙ ДИСПЕРСНОСТИ
6.1 Влияние содержания плазмохимического порошка АОз в исходной смеси порошков на физикомеханические свойства спеченной керамики
6.2 Исследование механических свойств керамики при изменении пористости и размеров структурных элементов.
7. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ
ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Установлено, что в процессе спекания исследуемых керамик преобладает диффузия по границам зерен, независимо от соотношения крупно- и нанокристаллических порошков в исходной смеси. Практическая ценность работы. Полученный комплекс результатов позволяет направленно формировать структуру и свойства керамических материалов путем изменения содержания нанокристаллического плазмохимического порошка АЬОз в исходной смеси порошков. Это позволило сформулировать рекомендации для практического применения керамических материалов на основе порошков АЬОз различной дисперсности. Установленные закономерности . Сохранение высокого содержания метастабильных модификаций* оксида алюминия до температуры. С в плазмохимическом порошке АЬОз, позволяет применять его в качестве катализатора для доокисления. При термическом воздействии в плазмохимическом порошке АЬОз, фазовые переходы в стабильную а- форму происходят в узком температурном интервале, и носят «взрывной» характер, приводящий к активации спекания. Изменение структуры от высокопористого керамического каркаса к структуре с изолированными порами при увеличении содержания плазмохимического порошка А определяется сменой механизмов уплотнения и, как следствие, возможно получение контролируемой усадки, вплоть до безусадочного синтеза керамики. Достоверность результатов исследований, представленных в диссертации, обеспечивается использованием апробированных методов исследования, анализом литературных данных, сопоставлением полученных результатов с данными других авторов, статистической обработкой результатов эксперимента. Апробация работы. Россия, Томск, - апреля г. Россия, Томск, 9- сентября г. Наука. Технологии. Новосибирск, - декабря г. Физика и химия высокоэнергетических систем» (Россия, Томск, - апреля г. XV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Россия, Томск, 4-8 мая г. Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (Россия, Томск, 7- сентября г. Международном форуме по нанотехнологиям (Россия, Москва, 6-8 октября г. Научно-технической конференции с международным участием V Ставеровские чтения (Россия, Красноярск, - октября г. Публикации. По материалам диссертации опубликована работа, из них 5 - в рецензируемых журналах аккредитованных ВАК, 8 докладов и 8 тезисов - в материалах научных конференций различного уровня. Личный вклад автора заключается в совместной с научным руководителем постановке задачи диссертации, проведении экспериментов, обработке полученных результатов, формулировке выводов и положений, выносимых на защит}', написании статей по теме диссертации. Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованных источников, включающего 3 наименования. Работа изложена на 7 страницах машинописного текста, имеет рисунков и 7 таблиц. В настоящее время большое количество работ посвящено разработке конструкционных керамических материалов с использованием наноразмерных оксидных порошков [1,2,6,8,,]. Разработано большое количество методов получения порошков такого рода, из которых наиболее эффективными являются химические методы [3,4]. Вместе с тем, несмотря на практическое использование наноструктурных порошков, данных о свойствах, строении и структуре таких порошков по отношении к порошкам, получаемым традиционными методами (как правило, крупнокристаллическим) недостаточно, хотя эти данные принципиально важны при спекании подобных систем [1]. Промышленные порошки оксида алюминия, хотя и имеют высокую дисперсность частиц (удельная поверхность до - м2/г), состоят из пористых, прочных и крупных агрегатов, что затрудняет спекание прессовок на их основе до высокой плотности. Степень совершенства кристаллов промышленных порошков оксида алюминия неодинакова, о чем свидетельствуют большие различия в величинах их пикнометрической плотности и показателя преломления, которые всегда существенно меньше рентгеновской плотности и показателя преломления кристаллов с совершенной структурой []. Наличие в промышленных порошках АОз пористых прочных агрегатов (рис.