Структура и свойства пористых композиционных материалов ZrO2 - Al2O3, полученных с использованием гидроксида алюминия

• Автор: Жуков, Илья Александрович
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 Пористые керамики методы получения, структура и свойства.

1.1 Керамики на основе 7Ю2 и А II

1.2 Классификация и методы получения пористых керамических материалов.

1.3 Свойства пористых керамических материалов

2 Постановка задачи, материалы и методики исследований.

2.1 Постановка задачи исследований.

2.2 Материалы исследований.

2.3 Методики исследований

3 Структура и фазовый состав порошков 7гУ3 и гидроксида алюминия.

3.1 Структура и фазовый состав порошков Ю2з
3.2 Структура и фазовый состав порошков гидроксида алюминия
4 Фазовый состав и параметры кристаллической структуры композиционных материалов АОз.
4.1 Фазовый состав композиционных материалов 7Ю2 А0з
4.2 Параметры кристаллической структуры композиционных материалов 7х Л
5 Уплотнение при спекании, структура и механические свойства композиционных материалов 7г АОз.
5.1 Уплотнение композиционных материалов 7Ю2 Л при спекании.
5.2 Структура композиционных материалов 7 А
5.3 Размер зерна в композиционных материалах 7х А . 1
5.4 Прочность композитов 7Ю2 А. 1
6 Применение пористых композитов системы Xг АОз
Заключение.
Список литературы


Основные результаты диссертации доложены на XI Российской научной студенческой конференции «Физика твердого тела» (г. Томск - мая г. V Всероссийской конференции молодых ученых «Физика и химия высокоэнергетических систем» (г. Томск, - апреля г. VII Всероссийской научной конференции «Керамика и композиционные материалы» (г. Сыктывкар, - июня г. V Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, - ноября г. VI Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, сентября - 2 октября г. Всероссийской молодёжной научной конференция «Химия и технология новых веществ и материалов» (г. Сыктывкар, мая - 1 июня г. Международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (г. Томск, 5-9 сентября г. VIII Международной научной школе-конференции «Фундаментальное и прикладное материаловедение» (г. Барнаул, - сентября г. Международной конференции «YUCOMAT» ( г. Херцег Нови, 5-9 сентября г. Основные результаты диссертации опубликованы в работах [6-6]. Две статьи в рецензируемых журналах, докладов и тезисов в материалах научных конференций различного уровня. Получено положительное решение о выдаче патента РФ «Способ получения пористого керамического материала». Заявка на патент РФ № / () [7]. Проект III2. Разработка научных основ синтеза и исследование функциональных керамических материалов со структурными превращениями, но программе Ш2. Научные основы создания материалов и покрытий с неравновесными структурно-фазовыми состояниями на основе многоуровневого подхода. Проект ФЦП Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на - годы. НОЦ Томского государственного университета «Нанокластер»», ГК № . Достоверность результатов обеспечивается комплексным подходом к решению поставленных задач, использованием апробированных методов и методик исследования, применением статистических методов обработки данных, непротиворечивостью полученных данных и результатов, приведённых в литературе. Структу ра и объём диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 7 наименований. Работа изложена на 9 страницах машинописного текста, в том числе рисунков, 2 таблицы и 2 приложения. ПОРИСТЫЕ КЕРАМИКИ: МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА. Zr при комнатной температуре находится в моноклинной фазе и при нагреве испытывает фазовые превращения: ш (моноклинная модификация) -2Ю2 —> ( °С) —» I (тетрагональная) - 2Ю2 —> ( °С) —> с (кубическая)-2Ю2 —> ( °С) —¦ расплав. Переход I - Ъг «-+ с - 2Юг имеет диффузионную природу и играет очень важную роль при производстве так называемого частично стабилизированного диоксида циркония. Превращение т - 2Ю2 I - Zr протекает по мартенситному механизму и сопровождается объемными изменениями на 5 - 9 %. Такое значительное расширение материала при охлаждении сопровождается растрескиванием и не позволяет получать компактные изделия из чистого 2Ю2. По этой причине практическое значение имеют только твердые растворы различных оксидов на основе 7Юг, либо механические смеси с жесткой матрицей, способной стабилизировать высокотемпературные фазы 2Ю2 при низкой температуре. Установлено, что 2Ю2 способен образовывать твердые растворы типа замещения со многими двух-, трех- и четырехвалентными оксидами. Общим и весьма важными для керамической технологии свойством этих твердых растворов является отсутствие обратимых полиморфных превращений типа ш - 2Ю2 <-* I - 2Ю2-перехода в чистом 2Ю2. Хотя образующиеся твердые растворы не являются термодинамически равновесными при низких температурах, практически они могут существовать при этих температурах, не подвергаясь распаду. Предел устойчивости структуры с - 2Ю2, определяется соотношением радиусов катиона и аниона гк/га = 0. В решетке с - 2Ю2 соотношение гк/га = 0. Zr <-> I - 7Ю2. ЪЮ2 «-> т - 7Ю2. Ю~ ионами меньшей валентности. Хг. Ю2. Тл тепловым расширением. I - Zr т - 7Ю? I —* т - перехода.